sched: rt throttling vs no_hz
[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_mutex serializes add/remove of task groups and also changes to
236  * a task group's cpu shares.
237  */
238 static DEFINE_MUTEX(task_group_mutex);
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_task_group_list(void)
299 {
300         mutex_lock(&task_group_mutex);
301 }
302
303 static inline void unlock_task_group_list(void)
304 {
305         mutex_unlock(&task_group_mutex);
306 }
307
308 static inline void lock_doms_cur(void)
309 {
310         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
311 }
312
313 static inline void unlock_doms_cur(void)
314 {
315         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
316 }
317
318 #else
319
320 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
321 static inline void lock_task_group_list(void) { }
322 static inline void unlock_task_group_list(void) { }
323 static inline void lock_doms_cur(void) { }
324 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
325
326 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 /* CFS-related fields in a runqueue */
329 struct cfs_rq {
330         struct load_weight load;
331         unsigned long nr_running;
332
333         u64 exec_clock;
334         u64 min_vruntime;
335
336         struct rb_root tasks_timeline;
337         struct rb_node *rb_leftmost;
338         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
339         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
340          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
341          */
342         struct sched_entity *curr;
343
344         unsigned long nr_spread_over;
345
346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
347         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
348
349         /*
350          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
351          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
352          * (like users, containers etc.)
353          *
354          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
355          * list is used during load balance.
356          */
357         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
358         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
359 #endif
360 };
361
362 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
363 struct rt_rq {
364         struct rt_prio_array active;
365         unsigned long rt_nr_running;
366 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
368 #endif
369 #ifdef CONFIG_SMP
370         unsigned long rt_nr_migratory;
371         int overloaded;
372 #endif
373         int rt_throttled;
374         u64 rt_time;
375
376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
377         struct rq *rq;
378         struct list_head leaf_rt_rq_list;
379         struct task_group *tg;
380         struct sched_rt_entity *rt_se;
381 #endif
382 };
383
384 #ifdef CONFIG_SMP
385
386 /*
387  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
388  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
389  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
390  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
391  * object.
392  *
393  */
394 struct root_domain {
395         atomic_t refcount;
396         cpumask_t span;
397         cpumask_t online;
398
399         /*
400          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
401          * one runnable RT task.
402          */
403         cpumask_t rto_mask;
404         atomic_t rto_count;
405 };
406
407 /*
408  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
409  * members (mimicking the global state we have today).
410  */
411 static struct root_domain def_root_domain;
412
413 #endif
414
415 /*
416  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
417  *
418  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
419  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
420  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
421  */
422 struct rq {
423         /* runqueue lock: */
424         spinlock_t lock;
425
426         /*
427          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
428          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
429          */
430         unsigned long nr_running;
431         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
432         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
433         unsigned char idle_at_tick;
434 #ifdef CONFIG_NO_HZ
435         unsigned char in_nohz_recently;
436 #endif
437         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
438         struct load_weight load;
439         unsigned long nr_load_updates;
440         u64 nr_switches;
441
442         struct cfs_rq cfs;
443         struct rt_rq rt;
444         u64 rt_period_expire;
445         int rt_throttled;
446
447 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
448         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct list_head leaf_rt_rq_list;
451 #endif
452
453         /*
454          * This is part of a global counter where only the total sum
455          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
456          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
457          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
458          */
459         unsigned long nr_uninterruptible;
460
461         struct task_struct *curr, *idle;
462         unsigned long next_balance;
463         struct mm_struct *prev_mm;
464
465         u64 clock, prev_clock_raw;
466         s64 clock_max_delta;
467
468         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
469         u64 idle_clock;
470         unsigned int clock_deep_idle_events;
471         u64 tick_timestamp;
472
473         atomic_t nr_iowait;
474
475 #ifdef CONFIG_SMP
476         struct root_domain *rd;
477         struct sched_domain *sd;
478
479         /* For active balancing */
480         int active_balance;
481         int push_cpu;
482         /* cpu of this runqueue: */
483         int cpu;
484
485         struct task_struct *migration_thread;
486         struct list_head migration_queue;
487 #endif
488
489 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
490         unsigned long hrtick_flags;
491         ktime_t hrtick_expire;
492         struct hrtimer hrtick_timer;
493 #endif
494
495 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
496         /* latency stats */
497         struct sched_info rq_sched_info;
498
499         /* sys_sched_yield() stats */
500         unsigned int yld_exp_empty;
501         unsigned int yld_act_empty;
502         unsigned int yld_both_empty;
503         unsigned int yld_count;
504
505         /* schedule() stats */
506         unsigned int sched_switch;
507         unsigned int sched_count;
508         unsigned int sched_goidle;
509
510         /* try_to_wake_up() stats */
511         unsigned int ttwu_count;
512         unsigned int ttwu_local;
513
514         /* BKL stats */
515         unsigned int bkl_count;
516 #endif
517         struct lock_class_key rq_lock_key;
518 };
519
520 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
521
522 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
523 {
524         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
525 }
526
527 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
528 {
529 #ifdef CONFIG_SMP
530         return rq->cpu;
531 #else
532         return 0;
533 #endif
534 }
535
536 /*
537  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
538  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
539  */
540 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
541 {
542         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
543         u64 now = sched_clock();
544         s64 delta = now - prev_raw;
545         u64 clock = rq->clock;
546
547 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
548         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
549 #endif
550         /*
551          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
552          */
553         if (unlikely(delta < 0)) {
554                 clock++;
555                 rq->clock_warps++;
556         } else {
557                 /*
558                  * Catch too large forward jumps too:
559                  */
560                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
561                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
562                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
563                         else
564                                 clock++;
565                         rq->clock_overflows++;
566                 } else {
567                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
568                                 rq->clock_max_delta = delta;
569                         clock += delta;
570                 }
571         }
572
573         rq->prev_clock_raw = now;
574         rq->clock = clock;
575 }
576
577 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
578 {
579         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
580                 __update_rq_clock(rq);
581 }
582
583 /*
584  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
585  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
586  *
587  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
588  * preempt-disabled sections.
589  */
590 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
591         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
592
593 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
594 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
595 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
596 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
597
598 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         u64 delta;
602
603         if (!rq->rt_throttled)
604                 return 0;
605
606         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
607                 return 1;
608
609         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
610         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
611
612         return (unsigned long)delta;
613 }
614
615 /*
616  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
617  */
618 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
619 # define const_debug __read_mostly
620 #else
621 # define const_debug static const
622 #endif
623
624 /*
625  * Debugging: various feature bits
626  */
627 enum {
628         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
629         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
630         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
631         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
632         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
633         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
634         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
635 };
636
637 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
638                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
639                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
640                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
641                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
642                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
643                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
644                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
645
646 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
647
648 /*
649  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
650  * Limited because this is done with IRQs disabled.
651  */
652 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
653
654 /*
655  * period over which we measure -rt task cpu usage in ms.
656  * default: 1s
657  */
658 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000;
659
660 #define SCHED_RT_FRAC_SHIFT     16
661 #define SCHED_RT_FRAC           (1UL << SCHED_RT_FRAC_SHIFT)
662
663 /*
664  * ratio of time -rt tasks may consume.
665  * default: 95%
666  */
667 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_ratio = 62259;
668
669 /*
670  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
671  * clock constructed from sched_clock():
672  */
673 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
674 {
675         unsigned long long now;
676         unsigned long flags;
677         struct rq *rq;
678
679         local_irq_save(flags);
680         rq = cpu_rq(cpu);
681         /*
682          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
683          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
684          */
685         if (rq->idle)
686                 update_rq_clock(rq);
687         now = rq->clock;
688         local_irq_restore(flags);
689
690         return now;
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
693
694 #ifndef prepare_arch_switch
695 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
696 #endif
697 #ifndef finish_arch_switch
698 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
699 #endif
700
701 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
702 {
703         return rq->curr == p;
704 }
705
706 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
707 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
708 {
709         return task_current(rq, p);
710 }
711
712 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
713 {
714 }
715
716 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
717 {
718 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
719         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
720         rq->lock.owner = current;
721 #endif
722         /*
723          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
724          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
725          * prev into current:
726          */
727         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
728
729         spin_unlock_irq(&rq->lock);
730 }
731
732 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
733 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
734 {
735 #ifdef CONFIG_SMP
736         return p->oncpu;
737 #else
738         return task_current(rq, p);
739 #endif
740 }
741
742 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
743 {
744 #ifdef CONFIG_SMP
745         /*
746          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
747          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
748          * here.
749          */
750         next->oncpu = 1;
751 #endif
752 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
753         spin_unlock_irq(&rq->lock);
754 #else
755         spin_unlock(&rq->lock);
756 #endif
757 }
758
759 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
760 {
761 #ifdef CONFIG_SMP
762         /*
763          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
764          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
765          * finished.
766          */
767         smp_wmb();
768         prev->oncpu = 0;
769 #endif
770 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
771         local_irq_enable();
772 #endif
773 }
774 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
775
776 /*
777  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
778  * Must be called interrupts disabled.
779  */
780 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
781         __acquires(rq->lock)
782 {
783         for (;;) {
784                 struct rq *rq = task_rq(p);
785                 spin_lock(&rq->lock);
786                 if (likely(rq == task_rq(p)))
787                         return rq;
788                 spin_unlock(&rq->lock);
789         }
790 }
791
792 /*
793  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
794  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
795  * explicitly disabling preemption.
796  */
797 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
798         __acquires(rq->lock)
799 {
800         struct rq *rq;
801
802         for (;;) {
803                 local_irq_save(*flags);
804                 rq = task_rq(p);
805                 spin_lock(&rq->lock);
806                 if (likely(rq == task_rq(p)))
807                         return rq;
808                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
809         }
810 }
811
812 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
813         __releases(rq->lock)
814 {
815         spin_unlock(&rq->lock);
816 }
817
818 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
819         __releases(rq->lock)
820 {
821         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
822 }
823
824 /*
825  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
826  */
827 static struct rq *this_rq_lock(void)
828         __acquires(rq->lock)
829 {
830         struct rq *rq;
831
832         local_irq_disable();
833         rq = this_rq();
834         spin_lock(&rq->lock);
835
836         return rq;
837 }
838
839 /*
840  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
841  */
842 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
843 {
844         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
845
846         spin_lock(&rq->lock);
847         __update_rq_clock(rq);
848         spin_unlock(&rq->lock);
849         rq->clock_deep_idle_events++;
850 }
851 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
852
853 /*
854  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
855  */
856 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
857 {
858         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
859         u64 now = sched_clock();
860
861         touch_softlockup_watchdog();
862         rq->idle_clock += delta_ns;
863         /*
864          * Override the previous timestamp and ignore all
865          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
866          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
867          * rq clock:
868          */
869         spin_lock(&rq->lock);
870         rq->prev_clock_raw = now;
871         rq->clock += delta_ns;
872         spin_unlock(&rq->lock);
873 }
874 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
875
876 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
877
878 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
879 {
880         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
881 }
882
883 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
884 /*
885  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
886  *
887  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
888  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
889  * reschedule event.
890  *
891  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
892  * rq->lock.
893  */
894 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
895 {
896         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
897 }
898
899 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
900 {
901         unsigned long flags;
902
903         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
904         resched_task(rq->curr);
905         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
906 }
907
908 enum {
909         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
910         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
911 };
912
913 /*
914  * Use hrtick when:
915  *  - enabled by features
916  *  - hrtimer is actually high res
917  */
918 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
919 {
920         if (!sched_feat(HRTICK))
921                 return 0;
922         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
923 }
924
925 /*
926  * Called to set the hrtick timer state.
927  *
928  * called with rq->lock held and irqs disabled
929  */
930 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
931 {
932         assert_spin_locked(&rq->lock);
933
934         /*
935          * preempt at: now + delay
936          */
937         rq->hrtick_expire =
938                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
939         /*
940          * indicate we need to program the timer
941          */
942         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
943         if (reset)
944                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
945
946         /*
947          * New slices are called from the schedule path and don't need a
948          * forced reschedule.
949          */
950         if (reset)
951                 resched_hrt(rq->curr);
952 }
953
954 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
955 {
956         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
957                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
958 }
959
960 /*
961  * Update the timer from the possible pending state.
962  */
963 static void hrtick_set(struct rq *rq)
964 {
965         ktime_t time;
966         int set, reset;
967         unsigned long flags;
968
969         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
970
971         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
972         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
973         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
974         time = rq->hrtick_expire;
975         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
976         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
977
978         if (set) {
979                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
980                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
981                         resched_rq(rq);
982         } else
983                 hrtick_clear(rq);
984 }
985
986 /*
987  * High-resolution timer tick.
988  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
989  */
990 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
991 {
992         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
993
994         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
995
996         spin_lock(&rq->lock);
997         __update_rq_clock(rq);
998         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
999         spin_unlock(&rq->lock);
1000
1001         return HRTIMER_NORESTART;
1002 }
1003
1004 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1005 {
1006         rq->hrtick_flags = 0;
1007         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1008         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1009         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1010 }
1011
1012 void hrtick_resched(void)
1013 {
1014         struct rq *rq;
1015         unsigned long flags;
1016
1017         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1018                 return;
1019
1020         local_irq_save(flags);
1021         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1022         hrtick_set(rq);
1023         local_irq_restore(flags);
1024 }
1025 #else
1026 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1027 {
1028 }
1029
1030 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1031 {
1032 }
1033
1034 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1035 {
1036 }
1037
1038 void hrtick_resched(void)
1039 {
1040 }
1041 #endif
1042
1043 /*
1044  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1045  *
1046  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1047  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1048  * the target CPU.
1049  */
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051
1052 #ifndef tsk_is_polling
1053 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1054 #endif
1055
1056 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1057 {
1058         int cpu;
1059
1060         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1061
1062         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1063                 return;
1064
1065         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1066
1067         cpu = task_cpu(p);
1068         if (cpu == smp_processor_id())
1069                 return;
1070
1071         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1072         smp_mb();
1073         if (!tsk_is_polling(p))
1074                 smp_send_reschedule(cpu);
1075 }
1076
1077 static void resched_cpu(int cpu)
1078 {
1079         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1080         unsigned long flags;
1081
1082         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1083                 return;
1084         resched_task(cpu_curr(cpu));
1085         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1086 }
1087 #else
1088 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1089 {
1090         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1091         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1092 }
1093 #endif
1094
1095 #if BITS_PER_LONG == 32
1096 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1097 #else
1098 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1099 #endif
1100
1101 #define WMULT_SHIFT     32
1102
1103 /*
1104  * Shift right and round:
1105  */
1106 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1107
1108 static unsigned long
1109 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1110                 struct load_weight *lw)
1111 {
1112         u64 tmp;
1113
1114         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1115                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1116
1117         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1118         /*
1119          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1120          */
1121         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1122                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1123                         WMULT_SHIFT/2);
1124         else
1125                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1126
1127         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1128 }
1129
1130 static inline unsigned long
1131 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1132 {
1133         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1134 }
1135
1136 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1137 {
1138         lw->weight += inc;
1139 }
1140
1141 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1142 {
1143         lw->weight -= dec;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1148  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1149  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1150  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1151  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1152  * slice expiry etc.
1153  */
1154
1155 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1156 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1157
1158 /*
1159  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1160  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1161  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1162  * that remained on nice 0.
1163  *
1164  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1165  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1166  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1167  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1168  * the relative distance between them is ~25%.)
1169  */
1170 static const int prio_to_weight[40] = {
1171  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1172  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1173  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1174  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1175  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1176  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1177  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1178  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1179 };
1180
1181 /*
1182  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1183  *
1184  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1185  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1186  * into multiplications:
1187  */
1188 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1189  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1190  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1191  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1192  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1193  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1194  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1195  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1196  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1197 };
1198
1199 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1200
1201 /*
1202  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1203  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1204  * structures to the load-balancing proper:
1205  */
1206 struct rq_iterator {
1207         void *arg;
1208         struct task_struct *(*start)(void *);
1209         struct task_struct *(*next)(void *);
1210 };
1211
1212 #ifdef CONFIG_SMP
1213 static unsigned long
1214 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1215               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1216               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1217               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1218
1219 static int
1220 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1221                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1222                    struct rq_iterator *iterator);
1223 #endif
1224
1225 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1226 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1227 #else
1228 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1229 #endif
1230
1231 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1232 {
1233         update_load_add(&rq->load, load);
1234 }
1235
1236 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1237 {
1238         update_load_sub(&rq->load, load);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_SMP
1242 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1243 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1244 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1245 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1246 #endif /* CONFIG_SMP */
1247
1248 #include "sched_stats.h"
1249 #include "sched_idletask.c"
1250 #include "sched_fair.c"
1251 #include "sched_rt.c"
1252 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1253 # include "sched_debug.c"
1254 #endif
1255
1256 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1257
1258 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1259 {
1260         rq->nr_running++;
1261 }
1262
1263 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1264 {
1265         rq->nr_running--;
1266 }
1267
1268 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1269 {
1270         if (task_has_rt_policy(p)) {
1271                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1272                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1273                 return;
1274         }
1275
1276         /*
1277          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1278          */
1279         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1280                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1281                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1282                 return;
1283         }
1284
1285         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1286         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1287 }
1288
1289 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1290 {
1291         sched_info_queued(p);
1292         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1293         p->se.on_rq = 1;
1294 }
1295
1296 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1297 {
1298         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1299         p->se.on_rq = 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1304  */
1305 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1306 {
1307         return p->static_prio;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1312  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1313  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1314  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1315  * estimator recalculates.
1316  */
1317 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1318 {
1319         int prio;
1320
1321         if (task_has_rt_policy(p))
1322                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1323         else
1324                 prio = __normal_prio(p);
1325         return prio;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1330  * taken into account by the scheduler. This value might
1331  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1332  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1333  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1334  */
1335 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1336 {
1337         p->normal_prio = normal_prio(p);
1338         /*
1339          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1340          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1341          * to the normal priority:
1342          */
1343         if (!rt_prio(p->prio))
1344                 return p->normal_prio;
1345         return p->prio;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * activate_task - move a task to the runqueue.
1350  */
1351 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1352 {
1353         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1354                 rq->nr_uninterruptible--;
1355
1356         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1357         inc_nr_running(p, rq);
1358 }
1359
1360 /*
1361  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1362  */
1363 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1364 {
1365         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1366                 rq->nr_uninterruptible++;
1367
1368         dequeue_task(rq, p, sleep);
1369         dec_nr_running(p, rq);
1370 }
1371
1372 /**
1373  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1374  * @p: the task in question.
1375  */
1376 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1377 {
1378         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1379 }
1380
1381 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1382 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1383 {
1384         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1385 }
1386
1387 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1388 {
1389         set_task_rq(p, cpu);
1390 #ifdef CONFIG_SMP
1391         /*
1392          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1393          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1394          * per-task data have been completed by this moment.
1395          */
1396         smp_wmb();
1397         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1398 #endif
1399 }
1400
1401 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1402                                        const struct sched_class *prev_class,
1403                                        int oldprio, int running)
1404 {
1405         if (prev_class != p->sched_class) {
1406                 if (prev_class->switched_from)
1407                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1408                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1409         } else
1410                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1411 }
1412
1413 #ifdef CONFIG_SMP
1414
1415 /*
1416  * Is this task likely cache-hot:
1417  */
1418 static int
1419 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1420 {
1421         s64 delta;
1422
1423         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1424                 return 0;
1425
1426         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1427                 return 1;
1428         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1429                 return 0;
1430
1431         delta = now - p->se.exec_start;
1432
1433         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1434 }
1435
1436
1437 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1438 {
1439         int old_cpu = task_cpu(p);
1440         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1441         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1442                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1443         u64 clock_offset;
1444
1445         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1446
1447 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1448         if (p->se.wait_start)
1449                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1450         if (p->se.sleep_start)
1451                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1452         if (p->se.block_start)
1453                 p->se.block_start -= clock_offset;
1454         if (old_cpu != new_cpu) {
1455                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1456                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1457                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1458         }
1459 #endif
1460         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1461                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1462
1463         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1464 }
1465
1466 struct migration_req {
1467         struct list_head list;
1468
1469         struct task_struct *task;
1470         int dest_cpu;
1471
1472         struct completion done;
1473 };
1474
1475 /*
1476  * The task's runqueue lock must be held.
1477  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1478  */
1479 static int
1480 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1481 {
1482         struct rq *rq = task_rq(p);
1483
1484         /*
1485          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1486          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1487          */
1488         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1489                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1490                 return 0;
1491         }
1492
1493         init_completion(&req->done);
1494         req->task = p;
1495         req->dest_cpu = dest_cpu;
1496         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1497
1498         return 1;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1503  *
1504  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1505  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1506  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1507  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1508  * waiting to become inactive.
1509  */
1510 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1511 {
1512         unsigned long flags;
1513         int running, on_rq;
1514         struct rq *rq;
1515
1516         for (;;) {
1517                 /*
1518                  * We do the initial early heuristics without holding
1519                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1520                  * the runqueue lock when things look like they will
1521                  * work out!
1522                  */
1523                 rq = task_rq(p);
1524
1525                 /*
1526                  * If the task is actively running on another CPU
1527                  * still, just relax and busy-wait without holding
1528                  * any locks.
1529                  *
1530                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1531                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1532                  * But we don't care, since "task_running()" will
1533                  * return false if the runqueue has changed and p
1534                  * is actually now running somewhere else!
1535                  */
1536                 while (task_running(rq, p))
1537                         cpu_relax();
1538
1539                 /*
1540                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1541                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1542                  * just go back and repeat.
1543                  */
1544                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1545                 running = task_running(rq, p);
1546                 on_rq = p->se.on_rq;
1547                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1548
1549                 /*
1550                  * Was it really running after all now that we
1551                  * checked with the proper locks actually held?
1552                  *
1553                  * Oops. Go back and try again..
1554                  */
1555                 if (unlikely(running)) {
1556                         cpu_relax();
1557                         continue;
1558                 }
1559
1560                 /*
1561                  * It's not enough that it's not actively running,
1562                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1563                  * preempted!
1564                  *
1565                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1566                  * running right now), it's preempted, and we should
1567                  * yield - it could be a while.
1568                  */
1569                 if (unlikely(on_rq)) {
1570                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1571                         continue;
1572                 }
1573
1574                 /*
1575                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1576                  * runnable, which means that it will never become
1577                  * running in the future either. We're all done!
1578                  */
1579                 break;
1580         }
1581 }
1582
1583 /***
1584  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1585  * @p: the to-be-kicked thread
1586  *
1587  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1588  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1589  *
1590  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1591  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1592  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1593  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1594  * achieved as well.
1595  */
1596 void kick_process(struct task_struct *p)
1597 {
1598         int cpu;
1599
1600         preempt_disable();
1601         cpu = task_cpu(p);
1602         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1603                 smp_send_reschedule(cpu);
1604         preempt_enable();
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1609  * according to the scheduling class and "nice" value.
1610  *
1611  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1612  * balance conservatively.
1613  */
1614 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1615 {
1616         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1617         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1618
1619         if (type == 0)
1620                 return total;
1621
1622         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1627  * according to the scheduling class and "nice" value.
1628  */
1629 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1630 {
1631         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1632         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1633
1634         if (type == 0)
1635                 return total;
1636
1637         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1642  */
1643 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1644 {
1645         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1646         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1647         unsigned long n = rq->nr_running;
1648
1649         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1654  * domain.
1655  */
1656 static struct sched_group *
1657 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1658 {
1659         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1660         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1661         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1662         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1663
1664         do {
1665                 unsigned long load, avg_load;
1666                 int local_group;
1667                 int i;
1668
1669                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1670                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1671                         continue;
1672
1673                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1674
1675                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1676                 avg_load = 0;
1677
1678                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1679                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1680                         if (local_group)
1681                                 load = source_load(i, load_idx);
1682                         else
1683                                 load = target_load(i, load_idx);
1684
1685                         avg_load += load;
1686                 }
1687
1688                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1689                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1690                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1691
1692                 if (local_group) {
1693                         this_load = avg_load;
1694                         this = group;
1695                 } else if (avg_load < min_load) {
1696                         min_load = avg_load;
1697                         idlest = group;
1698                 }
1699         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1700
1701         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1702                 return NULL;
1703         return idlest;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1708  */
1709 static int
1710 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1711 {
1712         cpumask_t tmp;
1713         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1714         int idlest = -1;
1715         int i;
1716
1717         /* Traverse only the allowed CPUs */
1718         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1719
1720         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1721                 load = weighted_cpuload(i);
1722
1723                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1724                         min_load = load;
1725                         idlest = i;
1726                 }
1727         }
1728
1729         return idlest;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1734  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1735  * SD_BALANCE_EXEC.
1736  *
1737  * Balance, ie. select the least loaded group.
1738  *
1739  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1740  *
1741  * preempt must be disabled.
1742  */
1743 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1744 {
1745         struct task_struct *t = current;
1746         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1747
1748         for_each_domain(cpu, tmp) {
1749                 /*
1750                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1751                  */
1752                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1753                         break;
1754                 if (tmp->flags & flag)
1755                         sd = tmp;
1756         }
1757
1758         while (sd) {
1759                 cpumask_t span;
1760                 struct sched_group *group;
1761                 int new_cpu, weight;
1762
1763                 if (!(sd->flags & flag)) {
1764                         sd = sd->child;
1765                         continue;
1766                 }
1767
1768                 span = sd->span;
1769                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1770                 if (!group) {
1771                         sd = sd->child;
1772                         continue;
1773                 }
1774
1775                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1776                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1777                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1778                         sd = sd->child;
1779                         continue;
1780                 }
1781
1782                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1783                 cpu = new_cpu;
1784                 sd = NULL;
1785                 weight = cpus_weight(span);
1786                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1787                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1788                                 break;
1789                         if (tmp->flags & flag)
1790                                 sd = tmp;
1791                 }
1792                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1793         }
1794
1795         return cpu;
1796 }
1797
1798 #endif /* CONFIG_SMP */
1799
1800 /***
1801  * try_to_wake_up - wake up a thread
1802  * @p: the to-be-woken-up thread
1803  * @state: the mask of task states that can be woken
1804  * @sync: do a synchronous wakeup?
1805  *
1806  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1807  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1808  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1809  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1810  * runnable without the overhead of this.
1811  *
1812  * returns failure only if the task is already active.
1813  */
1814 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1815 {
1816         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1817         unsigned long flags;
1818         long old_state;
1819         struct rq *rq;
1820
1821         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1822         old_state = p->state;
1823         if (!(old_state & state))
1824                 goto out;
1825
1826         if (p->se.on_rq)
1827                 goto out_running;
1828
1829         cpu = task_cpu(p);
1830         orig_cpu = cpu;
1831         this_cpu = smp_processor_id();
1832
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1835                 goto out_activate;
1836
1837         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1838         if (cpu != orig_cpu) {
1839                 set_task_cpu(p, cpu);
1840                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1841                 /* might preempt at this point */
1842                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1843                 old_state = p->state;
1844                 if (!(old_state & state))
1845                         goto out;
1846                 if (p->se.on_rq)
1847                         goto out_running;
1848
1849                 this_cpu = smp_processor_id();
1850                 cpu = task_cpu(p);
1851         }
1852
1853 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1854         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1855         if (cpu == this_cpu)
1856                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1857         else {
1858                 struct sched_domain *sd;
1859                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1860                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1861                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1862                                 break;
1863                         }
1864                 }
1865         }
1866 #endif
1867
1868 out_activate:
1869 #endif /* CONFIG_SMP */
1870         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1871         if (sync)
1872                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1873         if (orig_cpu != cpu)
1874                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1875         if (cpu == this_cpu)
1876                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1877         else
1878                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1879         update_rq_clock(rq);
1880         activate_task(rq, p, 1);
1881         check_preempt_curr(rq, p);
1882         success = 1;
1883
1884 out_running:
1885         p->state = TASK_RUNNING;
1886 #ifdef CONFIG_SMP
1887         if (p->sched_class->task_wake_up)
1888                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1889 #endif
1890 out:
1891         task_rq_unlock(rq, &flags);
1892
1893         return success;
1894 }
1895
1896 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1897 {
1898         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1899                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1900 }
1901 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1902
1903 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1904 {
1905         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1910  * p is forked by current.
1911  *
1912  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1913  */
1914 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1915 {
1916         p->se.exec_start                = 0;
1917         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1918         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1919
1920 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1921         p->se.wait_start                = 0;
1922         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1923         p->se.sleep_start               = 0;
1924         p->se.block_start               = 0;
1925         p->se.sleep_max                 = 0;
1926         p->se.block_max                 = 0;
1927         p->se.exec_max                  = 0;
1928         p->se.slice_max                 = 0;
1929         p->se.wait_max                  = 0;
1930 #endif
1931
1932         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1933         p->se.on_rq = 0;
1934
1935 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1936         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1937 #endif
1938
1939         /*
1940          * We mark the process as running here, but have not actually
1941          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1942          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1943          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1944          */
1945         p->state = TASK_RUNNING;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * fork()/clone()-time setup:
1950  */
1951 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1952 {
1953         int cpu = get_cpu();
1954
1955         __sched_fork(p);
1956
1957 #ifdef CONFIG_SMP
1958         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1959 #endif
1960         set_task_cpu(p, cpu);
1961
1962         /*
1963          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1964          */
1965         p->prio = current->normal_prio;
1966         if (!rt_prio(p->prio))
1967                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1968
1969 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1970         if (likely(sched_info_on()))
1971                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1972 #endif
1973 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1974         p->oncpu = 0;
1975 #endif
1976 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1977         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1978         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1979 #endif
1980         put_cpu();
1981 }
1982
1983 /*
1984  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1985  *
1986  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1987  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1988  * on the runqueue and wakes it.
1989  */
1990 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1991 {
1992         unsigned long flags;
1993         struct rq *rq;
1994
1995         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1996         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1997         update_rq_clock(rq);
1998
1999         p->prio = effective_prio(p);
2000
2001         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2002                 activate_task(rq, p, 0);
2003         } else {
2004                 /*
2005                  * Let the scheduling class do new task startup
2006                  * management (if any):
2007                  */
2008                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2009                 inc_nr_running(p, rq);
2010         }
2011         check_preempt_curr(rq, p);
2012 #ifdef CONFIG_SMP
2013         if (p->sched_class->task_wake_up)
2014                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2015 #endif
2016         task_rq_unlock(rq, &flags);
2017 }
2018
2019 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2020
2021 /**
2022  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2023  * @notifier: notifier struct to register
2024  */
2025 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2026 {
2027         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2028 }
2029 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2030
2031 /**
2032  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2033  * @notifier: notifier struct to unregister
2034  *
2035  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2036  */
2037 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2038 {
2039         hlist_del(&notifier->link);
2040 }
2041 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2042
2043 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
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_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2050 }
2051
2052 static void
2053 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2054                                  struct task_struct *next)
2055 {
2056         struct preempt_notifier *notifier;
2057         struct hlist_node *node;
2058
2059         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2060                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2061 }
2062
2063 #else
2064
2065 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2066 {
2067 }
2068
2069 static void
2070 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2071                                  struct task_struct *next)
2072 {
2073 }
2074
2075 #endif
2076
2077 /**
2078  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2079  * @rq: the runqueue preparing to switch
2080  * @prev: the current task that is being switched out
2081  * @next: the task we are going to switch to.
2082  *
2083  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2084  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2085  * switch.
2086  *
2087  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2088  * hooks.
2089  */
2090 static inline void
2091 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2092                     struct task_struct *next)
2093 {
2094         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2095         prepare_lock_switch(rq, next);
2096         prepare_arch_switch(next);
2097 }
2098
2099 /**
2100  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2101  * @rq: runqueue associated with task-switch
2102  * @prev: the thread we just switched away from.
2103  *
2104  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2105  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2106  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2107  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2108  *
2109  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2110  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2111  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2112  * details.)
2113  */
2114 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2115         __releases(rq->lock)
2116 {
2117         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2118         long prev_state;
2119
2120         rq->prev_mm = NULL;
2121
2122         /*
2123          * A task struct has one reference for the use as "current".
2124          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2125          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2126          * the scheduled task must drop that reference.
2127          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2128          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2129          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2130          * be dropped twice.
2131          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2132          */
2133         prev_state = prev->state;
2134         finish_arch_switch(prev);
2135         finish_lock_switch(rq, prev);
2136 #ifdef CONFIG_SMP
2137         if (current->sched_class->post_schedule)
2138                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2139 #endif
2140
2141         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2142         if (mm)
2143                 mmdrop(mm);
2144         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2145                 /*
2146                  * Remove function-return probe instances associated with this
2147                  * task and put them back on the free list.
2148                  */
2149                 kprobe_flush_task(prev);
2150                 put_task_struct(prev);
2151         }
2152 }
2153
2154 /**
2155  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2156  * @prev: the thread we just switched away from.
2157  */
2158 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2159         __releases(rq->lock)
2160 {
2161         struct rq *rq = this_rq();
2162
2163         finish_task_switch(rq, prev);
2164 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2165         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2166         preempt_enable();
2167 #endif
2168         if (current->set_child_tid)
2169                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * context_switch - switch to the new MM and the new
2174  * thread's register state.
2175  */
2176 static inline void
2177 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2178                struct task_struct *next)
2179 {
2180         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2181
2182         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2183         mm = next->mm;
2184         oldmm = prev->active_mm;
2185         /*
2186          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2187          * combine the page table reload and the switch backend into
2188          * one hypercall.
2189          */
2190         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2191
2192         if (unlikely(!mm)) {
2193                 next->active_mm = oldmm;
2194                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2195                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2196         } else
2197                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2198
2199         if (unlikely(!prev->mm)) {
2200                 prev->active_mm = NULL;
2201                 rq->prev_mm = oldmm;
2202         }
2203         /*
2204          * Since the runqueue lock will be released by the next
2205          * task (which is an invalid locking op but in the case
2206          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2207          * do an early lockdep release here:
2208          */
2209 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2210         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2211 #endif
2212
2213         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2214         switch_to(prev, next, prev);
2215
2216         barrier();
2217         /*
2218          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2219          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2220          * frame will be invalid.
2221          */
2222         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2223 }
2224
2225 /*
2226  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2227  *
2228  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2229  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2230  * number of context switches performed since bootup.
2231  */
2232 unsigned long nr_running(void)
2233 {
2234         unsigned long i, sum = 0;
2235
2236         for_each_online_cpu(i)
2237                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2238
2239         return sum;
2240 }
2241
2242 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2243 {
2244         unsigned long i, sum = 0;
2245
2246         for_each_possible_cpu(i)
2247                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2248
2249         /*
2250          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2251          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2252          */
2253         if (unlikely((long)sum < 0))
2254                 sum = 0;
2255
2256         return sum;
2257 }
2258
2259 unsigned long long nr_context_switches(void)
2260 {
2261         int i;
2262         unsigned long long sum = 0;
2263
2264         for_each_possible_cpu(i)
2265                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2266
2267         return sum;
2268 }
2269
2270 unsigned long nr_iowait(void)
2271 {
2272         unsigned long i, sum = 0;
2273
2274         for_each_possible_cpu(i)
2275                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2276
2277         return sum;
2278 }
2279
2280 unsigned long nr_active(void)
2281 {
2282         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2283
2284         for_each_online_cpu(i) {
2285                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2286                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2287         }
2288
2289         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2290                 uninterruptible = 0;
2291
2292         return running + uninterruptible;
2293 }
2294
2295 /*
2296  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2297  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2298  */
2299 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2300 {
2301         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2302         int i, scale;
2303
2304         this_rq->nr_load_updates++;
2305
2306         /* Update our load: */
2307         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2308                 unsigned long old_load, new_load;
2309
2310                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2311
2312                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2313                 new_load = this_load;
2314                 /*
2315                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2316                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2317                  * example.
2318                  */
2319                 if (new_load > old_load)
2320                         new_load += scale-1;
2321                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2322         }
2323 }
2324
2325 #ifdef CONFIG_SMP
2326
2327 /*
2328  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2329  *
2330  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2331  * you need to do so manually before calling.
2332  */
2333 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2334         __acquires(rq1->lock)
2335         __acquires(rq2->lock)
2336 {
2337         BUG_ON(!irqs_disabled());
2338         if (rq1 == rq2) {
2339                 spin_lock(&rq1->lock);
2340                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2341         } else {
2342                 if (rq1 < rq2) {
2343                         spin_lock(&rq1->lock);
2344                         spin_lock(&rq2->lock);
2345                 } else {
2346                         spin_lock(&rq2->lock);
2347                         spin_lock(&rq1->lock);
2348                 }
2349         }
2350         update_rq_clock(rq1);
2351         update_rq_clock(rq2);
2352 }
2353
2354 /*
2355  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2356  *
2357  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2358  * you need to do so manually after calling.
2359  */
2360 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2361         __releases(rq1->lock)
2362         __releases(rq2->lock)
2363 {
2364         spin_unlock(&rq1->lock);
2365         if (rq1 != rq2)
2366                 spin_unlock(&rq2->lock);
2367         else
2368                 __release(rq2->lock);
2369 }
2370
2371 /*
2372  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2373  */
2374 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2375         __releases(this_rq->lock)
2376         __acquires(busiest->lock)
2377         __acquires(this_rq->lock)
2378 {
2379         int ret = 0;
2380
2381         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2382                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2383                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2384                 BUG_ON(1);
2385         }
2386         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2387                 if (busiest < this_rq) {
2388                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2389                         spin_lock(&busiest->lock);
2390                         spin_lock(&this_rq->lock);
2391                         ret = 1;
2392                 } else
2393                         spin_lock(&busiest->lock);
2394         }
2395         return ret;
2396 }
2397
2398 /*
2399  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2400  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2401  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2402  * the cpu_allowed mask is restored.
2403  */
2404 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2405 {
2406         struct migration_req req;
2407         unsigned long flags;
2408         struct rq *rq;
2409
2410         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2411         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2412             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2413                 goto out;
2414
2415         /* force the process onto the specified CPU */
2416         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2417                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2418                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2419
2420                 get_task_struct(mt);
2421                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2422                 wake_up_process(mt);
2423                 put_task_struct(mt);
2424                 wait_for_completion(&req.done);
2425
2426                 return;
2427         }
2428 out:
2429         task_rq_unlock(rq, &flags);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2434  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2435  */
2436 void sched_exec(void)
2437 {
2438         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2439         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2440         put_cpu();
2441         if (new_cpu != this_cpu)
2442                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2447  * Both runqueues must be locked.
2448  */
2449 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2450                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2451 {
2452         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2453         set_task_cpu(p, this_cpu);
2454         activate_task(this_rq, p, 0);
2455         /*
2456          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2457          * to be always true for them.
2458          */
2459         check_preempt_curr(this_rq, p);
2460 }
2461
2462 /*
2463  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2464  */
2465 static
2466 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2467                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2468                      int *all_pinned)
2469 {
2470         /*
2471          * We do not migrate tasks that are:
2472          * 1) running (obviously), or
2473          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2474          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2475          */
2476         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2477                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2478                 return 0;
2479         }
2480         *all_pinned = 0;
2481
2482         if (task_running(rq, p)) {
2483                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2484                 return 0;
2485         }
2486
2487         /*
2488          * Aggressive migration if:
2489          * 1) task is cache cold, or
2490          * 2) too many balance attempts have failed.
2491          */
2492
2493         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2494                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2495 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2496                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2497                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2498                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2499                 }
2500 #endif
2501                 return 1;
2502         }
2503
2504         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2505                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2506                 return 0;
2507         }
2508         return 1;
2509 }
2510
2511 static unsigned long
2512 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2513               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2514               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2515               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2516 {
2517         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2518         struct task_struct *p;
2519         long rem_load_move = max_load_move;
2520
2521         if (max_load_move == 0)
2522                 goto out;
2523
2524         pinned = 1;
2525
2526         /*
2527          * Start the load-balancing iterator:
2528          */
2529         p = iterator->start(iterator->arg);
2530 next:
2531         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2532                 goto out;
2533         /*
2534          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2535          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2536          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2537          */
2538         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2539                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2540         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2541             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2542                 p = iterator->next(iterator->arg);
2543                 goto next;
2544         }
2545
2546         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2547         pulled++;
2548         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2549
2550         /*
2551          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2552          */
2553         if (rem_load_move > 0) {
2554                 if (p->prio < *this_best_prio)
2555                         *this_best_prio = p->prio;
2556                 p = iterator->next(iterator->arg);
2557                 goto next;
2558         }
2559 out:
2560         /*
2561          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2562          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2563          * inside pull_task().
2564          */
2565         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2566
2567         if (all_pinned)
2568                 *all_pinned = pinned;
2569
2570         return max_load_move - rem_load_move;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2575  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2576  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2577  *
2578  * Called with both runqueues locked.
2579  */
2580 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2581                       unsigned long max_load_move,
2582                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2583                       int *all_pinned)
2584 {
2585         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2586         unsigned long total_load_moved = 0;
2587         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2588
2589         do {
2590                 total_load_moved +=
2591                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2592                                 max_load_move - total_load_moved,
2593                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2594                 class = class->next;
2595         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2596
2597         return total_load_moved > 0;
2598 }
2599
2600 static int
2601 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2602                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2603                    struct rq_iterator *iterator)
2604 {
2605         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2606         int pinned = 0;
2607
2608         while (p) {
2609                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2610                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2611                         /*
2612                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2613                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2614                          * stats here rather than inside pull_task().
2615                          */
2616                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2617
2618                         return 1;
2619                 }
2620                 p = iterator->next(iterator->arg);
2621         }
2622
2623         return 0;
2624 }
2625
2626 /*
2627  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2628  * part of active balancing operations within "domain".
2629  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2630  *
2631  * Called with both runqueues locked.
2632  */
2633 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2634                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2635 {
2636         const struct sched_class *class;
2637
2638         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2639                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2640                         return 1;
2641
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2647  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2648  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2649  */
2650 static struct sched_group *
2651 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2652                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2653                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2654 {
2655         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2656         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2657         unsigned long max_pull;
2658         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2659         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2660         int load_idx, group_imb = 0;
2661 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2662         int power_savings_balance = 1;
2663         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2664         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2665         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2666 #endif
2667
2668         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2669         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2670         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2671         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2672                 load_idx = sd->busy_idx;
2673         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2674                 load_idx = sd->newidle_idx;
2675         else
2676                 load_idx = sd->idle_idx;
2677
2678         do {
2679                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2680                 int local_group;
2681                 int i;
2682                 int __group_imb = 0;
2683                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2684                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2685
2686                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2687
2688                 if (local_group)
2689                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2690
2691                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2692                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2693                 max_cpu_load = 0;
2694                 min_cpu_load = ~0UL;
2695
2696                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2697                         struct rq *rq;
2698
2699                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2700                                 continue;
2701
2702                         rq = cpu_rq(i);
2703
2704                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2705                                 *sd_idle = 0;
2706
2707                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2708                         if (local_group) {
2709                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2710                                         first_idle_cpu = 1;
2711                                         balance_cpu = i;
2712                                 }
2713
2714                                 load = target_load(i, load_idx);
2715                         } else {
2716                                 load = source_load(i, load_idx);
2717                                 if (load > max_cpu_load)
2718                                         max_cpu_load = load;
2719                                 if (min_cpu_load > load)
2720                                         min_cpu_load = load;
2721                         }
2722
2723                         avg_load += load;
2724                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2725                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2726                 }
2727
2728                 /*
2729                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2730                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2731                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2732                  * to do the newly idle load balance.
2733                  */
2734                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2735                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2736                         *balance = 0;
2737                         goto ret;
2738                 }
2739
2740                 total_load += avg_load;
2741                 total_pwr += group->__cpu_power;
2742
2743                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2744                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2745                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2746
2747                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2748                         __group_imb = 1;
2749
2750                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2751
2752                 if (local_group) {
2753                         this_load = avg_load;
2754                         this = group;
2755                         this_nr_running = sum_nr_running;
2756                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2757                 } else if (avg_load > max_load &&
2758                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2759                         max_load = avg_load;
2760                         busiest = group;
2761                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2762                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2763                         group_imb = __group_imb;
2764                 }
2765
2766 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2767                 /*
2768                  * Busy processors will not participate in power savings
2769                  * balance.
2770                  */
2771                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2772                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2773                         goto group_next;
2774
2775                 /*
2776                  * If the local group is idle or completely loaded
2777                  * no need to do power savings balance at this domain
2778                  */
2779                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2780                                     !this_nr_running))
2781                         power_savings_balance = 0;
2782
2783                 /*
2784                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2785                  * don't include that group in power savings calculations
2786                  */
2787                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2788                     || !sum_nr_running)
2789                         goto group_next;
2790
2791                 /*
2792                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2793                  * This is the group from where we need to pick up the load
2794                  * for saving power
2795                  */
2796                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2797                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2798                      first_cpu(group->cpumask) <
2799                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2800                         group_min = group;
2801                         min_nr_running = sum_nr_running;
2802                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2803                                                 sum_nr_running;
2804                 }
2805
2806                 /*
2807                  * Calculate the group which is almost near its
2808                  * capacity but still has some space to pick up some load
2809                  * from other group and save more power
2810                  */
2811                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2812                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2813                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2814                              first_cpu(group->cpumask) >
2815                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2816                                 group_leader = group;
2817                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2818                         }
2819                 }
2820 group_next:
2821 #endif
2822                 group = group->next;
2823         } while (group != sd->groups);
2824
2825         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2826                 goto out_balanced;
2827
2828         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2829
2830         if (this_load >= avg_load ||
2831                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2832                 goto out_balanced;
2833
2834         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2835         if (group_imb)
2836                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2837
2838         /*
2839          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2840          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2841          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2842          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2843          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2844          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2845          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2846          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2847          * appear as very large values with unsigned longs.
2848          */
2849         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2850                 goto out_balanced;
2851
2852         /*
2853          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2854          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2855          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2856          */
2857         if (max_load < avg_load) {
2858                 *imbalance = 0;
2859                 goto small_imbalance;
2860         }
2861
2862         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2863         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2864
2865         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2866         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2867                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2868                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2869
2870         /*
2871          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2872          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2873          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2874          * moved
2875          */
2876         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2877                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2878                 unsigned int imbn;
2879
2880 small_imbalance:
2881                 pwr_move = pwr_now = 0;
2882                 imbn = 2;
2883                 if (this_nr_running) {
2884                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2885                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2886                                 imbn = 1;
2887                 } else
2888                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2889
2890                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2891                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2892                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2893                         return busiest;
2894                 }
2895
2896                 /*
2897                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2898                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2899                  * moving them.
2900                  */
2901
2902                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2903                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2904                 pwr_now += this->__cpu_power *
2905                                 min(this_load_per_task, this_load);
2906                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2907
2908                 /* Amount of load we'd subtract */
2909                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2910                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2911                 if (max_load > tmp)
2912                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2913                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2914
2915                 /* Amount of load we'd add */
2916                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2917                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2918                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2919                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2920                 else
2921                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2922                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2923                 pwr_move += this->__cpu_power *
2924                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2925                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2926
2927                 /* Move if we gain throughput */
2928                 if (pwr_move > pwr_now)
2929                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2930         }
2931
2932         return busiest;
2933
2934 out_balanced:
2935 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2936         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2937                 goto ret;
2938
2939         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2940                 *imbalance = min_load_per_task;
2941                 return group_min;
2942         }
2943 #endif
2944 ret:
2945         *imbalance = 0;
2946         return NULL;
2947 }
2948
2949 /*
2950  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2951  */
2952 static struct rq *
2953 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2954                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2955 {
2956         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2957         unsigned long max_load = 0;
2958         int i;
2959
2960         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2961                 unsigned long wl;
2962
2963                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2964                         continue;
2965
2966                 rq = cpu_rq(i);
2967                 wl = weighted_cpuload(i);
2968
2969                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2970                         continue;
2971
2972                 if (wl > max_load) {
2973                         max_load = wl;
2974                         busiest = rq;
2975                 }
2976         }
2977
2978         return busiest;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2983  * so long as it is large enough.
2984  */
2985 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2986
2987 /*
2988  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2989  * tasks if there is an imbalance.
2990  */
2991 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2992                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2993                         int *balance)
2994 {
2995         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2996         struct sched_group *group;
2997         unsigned long imbalance;
2998         struct rq *busiest;
2999         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3000         unsigned long flags;
3001
3002         /*
3003          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3004          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3005          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3006          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3007          */
3008         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3009             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3010                 sd_idle = 1;
3011
3012         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3013
3014 redo:
3015         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3016                                    &cpus, balance);
3017
3018         if (*balance == 0)
3019                 goto out_balanced;
3020
3021         if (!group) {
3022                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3023                 goto out_balanced;
3024         }
3025
3026         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3027         if (!busiest) {
3028                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3029                 goto out_balanced;
3030         }
3031
3032         BUG_ON(busiest == this_rq);
3033
3034         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3035
3036         ld_moved = 0;
3037         if (busiest->nr_running > 1) {
3038                 /*
3039                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3040                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3041                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3042                  * correctly treated as an imbalance.
3043                  */
3044                 local_irq_save(flags);
3045                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3046                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3047                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3048                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3049                 local_irq_restore(flags);
3050
3051                 /*
3052                  * some other cpu did the load balance for us.
3053                  */
3054                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3055                         resched_cpu(this_cpu);
3056
3057                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3058                 if (unlikely(all_pinned)) {
3059                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3060                         if (!cpus_empty(cpus))
3061                                 goto redo;
3062                         goto out_balanced;
3063                 }
3064         }
3065
3066         if (!ld_moved) {
3067                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3068                 sd->nr_balance_failed++;
3069
3070                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3071
3072                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3073
3074                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3075                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3076                          */
3077                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3078                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3079                                 all_pinned = 1;
3080                                 goto out_one_pinned;
3081                         }
3082
3083                         if (!busiest->active_balance) {
3084                                 busiest->active_balance = 1;
3085                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3086                                 active_balance = 1;
3087                         }
3088                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3089                         if (active_balance)
3090                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3091
3092                         /*
3093                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3094                          * counter.
3095                          */
3096                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3097                 }
3098         } else
3099                 sd->nr_balance_failed = 0;
3100
3101         if (likely(!active_balance)) {
3102                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3103                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3104         } else {
3105                 /*
3106                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3107                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3108                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3109                  * move_tasks).
3110                  */
3111                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3112                         sd->balance_interval *= 2;
3113         }
3114
3115         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3116             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3117                 return -1;
3118         return ld_moved;
3119
3120 out_balanced:
3121         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3122
3123         sd->nr_balance_failed = 0;
3124
3125 out_one_pinned:
3126         /* tune up the balancing interval */
3127         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3128                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3129                 sd->balance_interval *= 2;
3130
3131         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3132             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3133                 return -1;
3134         return 0;
3135 }
3136
3137 /*
3138  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3139  * tasks if there is an imbalance.
3140  *
3141  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3142  * this_rq is locked.
3143  */
3144 static int
3145 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3146 {
3147         struct sched_group *group;
3148         struct rq *busiest = NULL;
3149         unsigned long imbalance;
3150         int ld_moved = 0;
3151         int sd_idle = 0;
3152         int all_pinned = 0;
3153         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3154
3155         /*
3156          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3157          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3158          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3159          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3160          */
3161         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3162             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3163                 sd_idle = 1;
3164
3165         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3166 redo:
3167         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3168                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3169         if (!group) {
3170                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3171                 goto out_balanced;
3172         }
3173
3174         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3175                                 &cpus);
3176         if (!busiest) {
3177                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3178                 goto out_balanced;
3179         }
3180
3181         BUG_ON(busiest == this_rq);
3182
3183         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3184
3185         ld_moved = 0;
3186         if (busiest->nr_running > 1) {
3187                 /* Attempt to move tasks */
3188                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3189                 /* this_rq->clock is already updated */
3190                 update_rq_clock(busiest);
3191                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3192                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3193                                         &all_pinned);
3194                 spin_unlock(&busiest->lock);
3195
3196                 if (unlikely(all_pinned)) {
3197                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3198                         if (!cpus_empty(cpus))
3199                                 goto redo;
3200                 }
3201         }
3202
3203         if (!ld_moved) {
3204                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3205                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3206                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3207                         return -1;
3208         } else
3209                 sd->nr_balance_failed = 0;
3210
3211         return ld_moved;
3212
3213 out_balanced:
3214         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3215         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3216             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3217                 return -1;
3218         sd->nr_balance_failed = 0;
3219
3220         return 0;
3221 }
3222
3223 /*
3224  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3225  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3226  */
3227 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3228 {
3229         struct sched_domain *sd;
3230         int pulled_task = -1;
3231         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3232
3233         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3234                 unsigned long interval;
3235
3236                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3237                         continue;
3238
3239                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3240                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3241                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3242                                                                 this_rq, sd);
3243
3244                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3245                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3246                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3247                 if (pulled_task)
3248                         break;
3249         }
3250         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3251                 /*
3252                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3253                  * a busy processor. So reset next_balance.
3254                  */
3255                 this_rq->next_balance = next_balance;
3256         }
3257 }
3258
3259 /*
3260  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3261  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3262  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3263  * logical imbalances.
3264  *
3265  * Called with busiest_rq locked.
3266  */
3267 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3268 {
3269         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3270         struct sched_domain *sd;
3271         struct rq *target_rq;
3272
3273         /* Is there any task to move? */
3274         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3275                 return;
3276
3277         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3278
3279         /*
3280          * This condition is "impossible", if it occurs
3281          * we need to fix it. Originally reported by
3282          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3283          */
3284         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3285
3286         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3287         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3288         update_rq_clock(busiest_rq);
3289         update_rq_clock(target_rq);
3290
3291         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3292         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3293                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3294                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3295                                 break;
3296         }
3297
3298         if (likely(sd)) {
3299                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3300
3301                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3302                                   sd, CPU_IDLE))
3303                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3304                 else
3305                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3306         }
3307         spin_unlock(&target_rq->lock);
3308 }
3309
3310 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3311 static struct {
3312         atomic_t load_balancer;
3313         cpumask_t cpu_mask;
3314 } nohz ____cacheline_aligned = {
3315         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3316         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3317 };
3318
3319 /*
3320  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3321  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3322  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3323  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3324  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3325  * arrives...
3326  *
3327  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3328  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3329  * nohz.cpu_mask..
3330  *
3331  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3332  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3333  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3334  * there is no need for ilb owner.
3335  *
3336  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3337  * next busy scheduler_tick()
3338  */
3339 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3340 {
3341         int cpu = smp_processor_id();
3342
3343         if (stop_tick) {
3344                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3345                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3346
3347                 /*
3348                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3349                  */
3350                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3351                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3352                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3353                                 BUG();
3354                         return 0;
3355                 }
3356
3357                 /* time for ilb owner also to sleep */
3358                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3359                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3360                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3361                         return 0;
3362                 }
3363
3364                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3365                         /* make me the ilb owner */
3366                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3367                                 return 1;
3368                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3369                         return 1;
3370         } else {
3371                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3372                         return 0;
3373
3374                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3375
3376                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3377                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3378                                 BUG();
3379         }
3380         return 0;
3381 }
3382 #endif
3383
3384 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3385
3386 /*
3387  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3388  * and initiates a balancing operation if so.
3389  *
3390  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3391  */
3392 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3393 {
3394         int balance = 1;
3395         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3396         unsigned long interval;
3397         struct sched_domain *sd;
3398         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3399         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3400         int update_next_balance = 0;
3401
3402         for_each_domain(cpu, sd) {
3403                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3404                         continue;
3405
3406                 interval = sd->balance_interval;
3407                 if (idle != CPU_IDLE)
3408                         interval *= sd->busy_factor;
3409
3410                 /* scale ms to jiffies */
3411                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3412                 if (unlikely(!interval))
3413                         interval = 1;
3414                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3415                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3416
3417
3418                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3419                         if (!spin_trylock(&balancing))
3420                                 goto out;
3421                 }
3422
3423                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3424                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3425                                 /*
3426                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3427                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3428                                  * not idle.
3429                                  */
3430                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3431                         }
3432                         sd->last_balance = jiffies;
3433                 }
3434                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3435                         spin_unlock(&balancing);
3436 out:
3437                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3438                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3439                         update_next_balance = 1;
3440                 }
3441
3442                 /*
3443                  * Stop the load balance at this level. There is another
3444                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3445                  * actively.
3446                  */
3447                 if (!balance)
3448                         break;
3449         }
3450
3451         /*
3452          * next_balance will be updated only when there is a need.
3453          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3454          * updated.
3455          */
3456         if (likely(update_next_balance))
3457                 rq->next_balance = next_balance;
3458 }
3459
3460 /*
3461  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3462  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3463  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3464  */
3465 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3466 {
3467         int this_cpu = smp_processor_id();
3468         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3469         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3470                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3471
3472         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3473
3474 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3475         /*
3476          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3477          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3478          * stopped.
3479          */
3480         if (this_rq->idle_at_tick &&
3481             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3482                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3483                 struct rq *rq;
3484                 int balance_cpu;
3485
3486                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3487                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3488                         /*
3489                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3490                          * work being done for other cpus. Next load
3491                          * balancing owner will pick it up.
3492                          */
3493                         if (need_resched())
3494                                 break;
3495
3496                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3497
3498                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3499                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3500                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3501                 }
3502         }
3503 #endif
3504 }
3505
3506 /*
3507  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3508  *
3509  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3510  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3511  * if the whole system is idle.
3512  */
3513 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3514 {
3515 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3516         /*
3517          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3518          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3519          * load balancer.
3520          */
3521         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3522                 rq->in_nohz_recently = 0;
3523
3524                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3525                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3526                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3527                 }
3528
3529                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3530                         /*
3531                          * simple selection for now: Nominate the
3532                          * first cpu in the nohz list to be the next
3533                          * ilb owner.
3534                          *
3535                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3536                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3537                          */
3538                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3539
3540                         if (ilb != NR_CPUS)
3541                                 resched_cpu(ilb);
3542                 }
3543         }
3544
3545         /*
3546          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3547          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3548          */
3549         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3550             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3551                 resched_cpu(cpu);
3552                 return;
3553         }
3554
3555         /*
3556          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3557          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3558          */
3559         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3560             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3561                 return;
3562 #endif
3563         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3564                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3565 }
3566
3567 #else   /* CONFIG_SMP */
3568
3569 /*
3570  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3571  */
3572 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3573 {
3574 }
3575
3576 #endif
3577
3578 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3579
3580 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3581
3582 /*
3583  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3584  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3585  */
3586 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3587 {
3588         unsigned long flags;
3589         u64 ns, delta_exec;
3590         struct rq *rq;
3591
3592         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3593         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3594         if (task_current(rq, p)) {
3595                 update_rq_clock(rq);
3596                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3597                 if ((s64)delta_exec > 0)
3598                         ns += delta_exec;
3599         }
3600         task_rq_unlock(rq, &flags);
3601
3602         return ns;
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Account user cpu time to a process.
3607  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3608  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3609  */
3610 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3611 {
3612         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3613         cputime64_t tmp;
3614
3615         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3616
3617         /* Add user time to cpustat. */
3618         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3619         if (TASK_NICE(p) > 0)
3620                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3621         else
3622                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3623 }
3624
3625 /*
3626  * Account guest cpu time to a process.
3627  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3628  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3629  */
3630 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3631 {
3632         cputime64_t tmp;
3633         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3634
3635         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3636
3637         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3638         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3639
3640         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3641         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3642 }
3643
3644 /*
3645  * Account scaled user cpu time to a process.
3646  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3647  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3648  */
3649 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3650 {
3651         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3652 }
3653
3654 /*
3655  * Account system cpu time to a process.
3656  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3657  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3658  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3659  */
3660 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3661                          cputime_t cputime)
3662 {
3663         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3664         struct rq *rq = this_rq();
3665         cputime64_t tmp;
3666
3667         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3668                 return account_guest_time(p, cputime);
3669
3670         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3671
3672         /* Add system time to cpustat. */
3673         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3674         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3675                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3676         else if (softirq_count())
3677                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3678         else if (p != rq->idle)
3679                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3680         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3681                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3682         else
3683                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3684         /* Account for system time used */
3685         acct_update_integrals(p);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Account scaled system cpu time to a process.
3690  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3691  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3692  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3693  */
3694 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3695 {
3696         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3697 }
3698
3699 /*
3700  * Account for involuntary wait time.
3701  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3702  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3703  */
3704 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3705 {
3706         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3707         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3708         struct rq *rq = this_rq();
3709
3710         if (p == rq->idle) {
3711                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3712                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3713                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3714                 else
3715                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3716         } else
3717                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3718 }
3719
3720 /*
3721  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3722  * We call it with interrupts disabled.
3723  *
3724  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3725  * timeslices.
3726  */
3727 void scheduler_tick(void)
3728 {
3729         int cpu = smp_processor_id();
3730         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3731         struct task_struct *curr = rq->curr;
3732         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3733
3734         spin_lock(&rq->lock);
3735         __update_rq_clock(rq);
3736         /*
3737          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3738          */
3739         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3740                 rq->clock = next_tick;
3741         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3742         update_cpu_load(rq);
3743         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3744         update_sched_rt_period(rq);
3745         spin_unlock(&rq->lock);
3746
3747 #ifdef CONFIG_SMP
3748         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3749         trigger_load_balance(rq, cpu);
3750 #endif
3751 }
3752
3753 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3754
3755 void fastcall add_preempt_count(int val)
3756 {
3757         /*
3758          * Underflow?
3759          */
3760         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3761                 return;
3762         preempt_count() += val;
3763         /*
3764          * Spinlock count overflowing soon?
3765          */
3766         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3767                                 PREEMPT_MASK - 10);
3768 }
3769 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3770
3771 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3772 {
3773         /*
3774          * Underflow?
3775          */
3776         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3777                 return;
3778         /*
3779          * Is the spinlock portion underflowing?
3780          */
3781         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3782                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3783                 return;
3784
3785         preempt_count() -= val;
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3788
3789 #endif
3790
3791 /*
3792  * Print scheduling while atomic bug:
3793  */
3794 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3795 {
3796         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3797
3798         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3799                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3800
3801         debug_show_held_locks(prev);
3802         if (irqs_disabled())
3803                 print_irqtrace_events(prev);
3804
3805         if (regs)
3806                 show_regs(regs);
3807         else
3808                 dump_stack();
3809 }
3810
3811 /*
3812  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3813  */
3814 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3815 {
3816         /*
3817          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3818          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3819          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3820          */
3821         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3822                 __schedule_bug(prev);
3823
3824         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3825
3826         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3827 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3828         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3829                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3830                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3831         }
3832 #endif
3833 }
3834
3835 /*
3836  * Pick up the highest-prio task:
3837  */
3838 static inline struct task_struct *
3839 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3840 {
3841         const struct sched_class *class;
3842         struct task_struct *p;
3843
3844         /*
3845          * Optimization: we know that if all tasks are in
3846          * the fair class we can call that function directly:
3847          */
3848         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3849                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3850                 if (likely(p))
3851                         return p;
3852         }
3853
3854         class = sched_class_highest;
3855         for ( ; ; ) {
3856                 p = class->pick_next_task(rq);
3857                 if (p)
3858                         return p;
3859                 /*
3860                  * Will never be NULL as the idle class always
3861                  * returns a non-NULL p:
3862                  */
3863                 class = class->next;
3864         }
3865 }
3866
3867 /*
3868  * schedule() is the main scheduler function.
3869  */
3870 asmlinkage void __sched schedule(void)
3871 {
3872         struct task_struct *prev, *next;
3873         long *switch_count;
3874         struct rq *rq;
3875         int cpu;
3876
3877 need_resched:
3878         preempt_disable();
3879         cpu = smp_processor_id();
3880         rq = cpu_rq(cpu);
3881         rcu_qsctr_inc(cpu);
3882         prev = rq->curr;
3883         switch_count = &prev->nivcsw;
3884
3885         release_kernel_lock(prev);
3886 need_resched_nonpreemptible:
3887
3888         schedule_debug(prev);
3889
3890         hrtick_clear(rq);
3891
3892         /*
3893          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3894          */
3895         local_irq_disable();
3896         __update_rq_clock(rq);
3897         spin_lock(&rq->lock);
3898         clear_tsk_need_resched(prev);
3899
3900         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3901                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3902                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3903                         prev->state = TASK_RUNNING;
3904                 } else {
3905                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3906                 }
3907                 switch_count = &prev->nvcsw;
3908         }
3909
3910 #ifdef CONFIG_SMP
3911         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3912                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3913 #endif
3914
3915         if (unlikely(!rq->nr_running))
3916                 idle_balance(cpu, rq);
3917
3918         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3919         next = pick_next_task(rq, prev);
3920
3921         sched_info_switch(prev, next);
3922
3923         if (likely(prev != next)) {
3924                 rq->nr_switches++;
3925                 rq->curr = next;
3926                 ++*switch_count;
3927
3928                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3929                 /*
3930                  * the context switch might have flipped the stack from under
3931                  * us, hence refresh the local variables.
3932                  */
3933                 cpu = smp_processor_id();
3934                 rq = cpu_rq(cpu);
3935         } else
3936                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3937
3938         hrtick_set(rq);
3939
3940         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3941                 goto need_resched_nonpreemptible;
3942
3943         preempt_enable_no_resched();
3944         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3945                 goto need_resched;
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3948
3949 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3950 /*
3951  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3952  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3953  * occur there and call schedule directly.
3954  */
3955 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3956 {
3957         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3958 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3959         struct task_struct *task = current;
3960         int saved_lock_depth;
3961 #endif
3962         /*
3963          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3964          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3965          */
3966         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3967                 return;
3968
3969         do {
3970                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3971
3972                 /*
3973                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3974                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3975                  * auto-release the semaphore:
3976                  */
3977 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3978                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3979                 task->lock_depth = -1;
3980 #endif
3981                 schedule();
3982 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3983                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3984 #endif
3985                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3986
3987                 /*
3988                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3989                  * between schedule and now.
3990                  */
3991                 barrier();
3992         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3993 }
3994 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3995
3996 /*
3997  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3998  * off of irq context.
3999  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4000  * protect us against recursive calling from irq.
4001  */
4002 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4003 {
4004         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4005 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
4006         struct task_struct *task = current;
4007         int saved_lock_depth;
4008 #endif
4009         /* Catch callers which need to be fixed */
4010         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4011
4012         do {
4013                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4014
4015                 /*
4016                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4017                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4018                  * auto-release the semaphore:
4019                  */
4020 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
4021                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4022                 task->lock_depth = -1;
4023 #endif
4024                 local_irq_enable();
4025                 schedule();
4026                 local_irq_disable();
4027 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
4028                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4029 #endif
4030                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4031
4032                 /*
4033                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4034                  * between schedule and now.
4035                  */
4036                 barrier();
4037         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4038 }
4039
4040 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4041
4042 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4043                           void *key)
4044 {
4045         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4046 }
4047 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4048
4049 /*
4050  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4051  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4052  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4053  *
4054  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4055  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4056  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4057  */
4058 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4059                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4060 {
4061         wait_queue_t *curr, *next;
4062
4063         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4064                 unsigned flags = curr->flags;
4065
4066                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4067                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4068                         break;
4069         }
4070 }
4071
4072 /**
4073  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4074  * @q: the waitqueue
4075  * @mode: which threads
4076  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4077  * @key: is directly passed to the wakeup function
4078  */
4079 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4080                         int nr_exclusive, void *key)
4081 {
4082         unsigned long flags;
4083
4084         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4085         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4086         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4089
4090 /*
4091  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4092  */
4093 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4094 {
4095         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4096 }
4097
4098 /**
4099  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4100  * @q: the waitqueue
4101  * @mode: which threads
4102  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4103  *
4104  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4105  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4106  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4107  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4108  *
4109  * On UP it can prevent extra preemption.
4110  */
4111 void fastcall
4112 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4113 {
4114         unsigned long flags;
4115         int sync = 1;
4116
4117         if (unlikely(!q))
4118                 return;
4119
4120         if (unlikely(!nr_exclusive))
4121                 sync = 0;
4122
4123         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4124         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4125         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4128
4129 void complete(struct completion *x)
4130 {
4131         unsigned long flags;
4132
4133         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4134         x->done++;
4135         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
4136                          1, 0, NULL);
4137         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4138 }
4139 EXPORT_SYMBOL(complete);
4140
4141 void complete_all(struct completion *x)
4142 {
4143         unsigned long flags;
4144
4145         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4146         x->done += UINT_MAX/2;
4147         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
4148                          0, 0, NULL);
4149         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4150 }
4151 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4152
4153 static inline long __sched
4154 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4155 {
4156         if (!x->done) {
4157                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4158
4159                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4160                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4161                 do {
4162                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4163                             signal_pending(current)) {
4164                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4165                                 return -ERESTARTSYS;
4166                         }
4167                         __set_current_state(state);
4168                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4169                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4170                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4171                         if (!timeout) {
4172                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4173                                 return timeout;
4174                         }
4175                 } while (!x->done);
4176                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4177         }
4178         x->done--;
4179         return timeout;
4180 }
4181
4182 static long __sched
4183 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4184 {
4185         might_sleep();
4186
4187         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4188         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4189         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4190         return timeout;
4191 }
4192
4193 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4194 {
4195         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4196 }
4197 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4198
4199 unsigned long __sched
4200 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4201 {
4202         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4203 }
4204 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4205
4206 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4207 {
4208         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4209         if (t == -ERESTARTSYS)
4210                 return t;
4211         return 0;
4212 }
4213 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4214
4215 unsigned long __sched
4216 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4217                                           unsigned long timeout)
4218 {
4219         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4220 }
4221 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4222
4223 static long __sched
4224 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4225 {
4226         unsigned long flags;
4227         wait_queue_t wait;
4228
4229         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4230
4231         __set_current_state(state);
4232
4233         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4234         __add_wait_queue(q, &wait);
4235         spin_unlock(&q->lock);
4236         timeout = schedule_timeout(timeout);
4237         spin_lock_irq(&q->lock);
4238         __remove_wait_queue(q, &wait);
4239         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4240
4241         return timeout;
4242 }
4243
4244 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4245 {
4246         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4247 }
4248 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4249
4250 long __sched
4251 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4252 {
4253         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4254 }
4255 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4256
4257 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4258 {
4259         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4260 }
4261 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4262
4263 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4264 {
4265         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4266 }
4267 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4268
4269 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4270
4271 /*
4272  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4273  * @p: task
4274  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4275  *
4276  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4277  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4278  *
4279  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4280  */
4281 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4282 {
4283         unsigned long flags;
4284         int oldprio, on_rq, running;
4285         struct rq *rq;
4286         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4287
4288         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4289
4290         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4291         update_rq_clock(rq);
4292
4293         oldprio = p->prio;
4294         on_rq = p->se.on_rq;
4295         running = task_current(rq, p);
4296         if (on_rq) {
4297                 dequeue_task(rq, p, 0);
4298                 if (running)
4299                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4300         }
4301
4302         if (rt_prio(prio))
4303                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4304         else
4305                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4306
4307         p->prio = prio;
4308
4309         if (on_rq) {
4310                 if (running)
4311                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4312
4313                 enqueue_task(rq, p, 0);
4314
4315                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4316         }
4317         task_rq_unlock(rq, &flags);
4318 }
4319
4320 #endif
4321
4322 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4323 {
4324         int old_prio, delta, on_rq;
4325         unsigned long flags;
4326         struct rq *rq;
4327
4328         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4329                 return;
4330         /*
4331          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4332          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4333          */
4334         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4335         update_rq_clock(rq);
4336         /*
4337          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4338          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4339          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4340          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4341          */
4342         if (task_has_rt_policy(p)) {
4343                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4344                 goto out_unlock;
4345         }
4346         on_rq = p->se.on_rq;
4347         if (on_rq)
4348                 dequeue_task(rq, p, 0);
4349
4350         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4351         set_load_weight(p);
4352         old_prio = p->prio;
4353         p->prio = effective_prio(p);
4354         delta = p->prio - old_prio;
4355
4356         if (on_rq) {
4357                 enqueue_task(rq, p, 0);
4358                 /*
4359                  * If the task increased its priority or is running and
4360                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4361                  */
4362                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4363                         resched_task(rq->curr);
4364         }
4365 out_unlock:
4366         task_rq_unlock(rq, &flags);
4367 }
4368 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4369
4370 /*
4371  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4372  * @p: task
4373  * @nice: nice value
4374  */
4375 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4376 {
4377         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4378         int nice_rlim = 20 - nice;
4379
4380         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4381                 capable(CAP_SYS_NICE));
4382 }
4383
4384 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4385
4386 /*
4387  * sys_nice - change the priority of the current process.
4388  * @increment: priority increment
4389  *
4390  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4391  * does similar things.
4392  */
4393 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4394 {
4395         long nice, retval;
4396
4397         /*
4398          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4399          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4400          * and we have a single winner.
4401          */
4402         if (increment < -40)
4403                 increment = -40;
4404         if (increment > 40)
4405                 increment = 40;
4406
4407         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4408         if (nice < -20)
4409                 nice = -20;
4410         if (nice > 19)
4411                 nice = 19;
4412
4413         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4414                 return -EPERM;
4415
4416         retval = security_task_setnice(current, nice);
4417         if (retval)
4418                 return retval;
4419
4420         set_user_nice(current, nice);
4421         return 0;
4422 }
4423
4424 #endif
4425
4426 /**
4427  * task_prio - return the priority value of a given task.
4428  * @p: the task in question.
4429  *
4430  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4431  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4432  * around 0, value goes from -16 to +15.
4433  */
4434 int task_prio(const struct task_struct *p)
4435 {
4436         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4437 }
4438
4439 /**
4440  * task_nice - return the nice value of a given task.
4441  * @p: the task in question.
4442  */
4443 int task_nice(const struct task_struct *p)
4444 {
4445         return TASK_NICE(p);
4446 }
4447 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4448
4449 /**
4450  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4451  * @cpu: the processor in question.
4452  */
4453 int idle_cpu(int cpu)
4454 {
4455         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4456 }
4457
4458 /**
4459  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4460  * @cpu: the processor in question.
4461  */
4462 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4463 {
4464         return cpu_rq(cpu)->idle;
4465 }
4466
4467 /**
4468  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4469  * @pid: the pid in question.
4470  */
4471 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4472 {
4473         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4474 }
4475
4476 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4477 static void
4478 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4479 {
4480         BUG_ON(p->se.on_rq);
4481
4482         p->policy = policy;
4483         switch (p->policy) {
4484         case SCHED_NORMAL:
4485         case SCHED_BATCH:
4486         case SCHED_IDLE:
4487                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4488                 break;
4489         case SCHED_FIFO:
4490         case SCHED_RR:
4491                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4492                 break;
4493         }
4494
4495         p->rt_priority = prio;
4496         p->normal_prio = normal_prio(p);
4497         /* we are holding p->pi_lock already */
4498         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4499         set_load_weight(p);
4500 }
4501
4502 /**
4503  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4504  * @p: the task in question.
4505  * @policy: new policy.
4506  * @param: structure containing the new RT priority.
4507  *
4508  * NOTE that the task may be already dead.
4509  */
4510 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4511                        struct sched_param *param)
4512 {
4513         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4514         unsigned long flags;
4515         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4516         struct rq *rq;
4517
4518         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4519         BUG_ON(in_interrupt());
4520 recheck:
4521         /* double check policy once rq lock held */
4522         if (policy < 0)
4523                 policy = oldpolicy = p->policy;
4524         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4525                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4526                         policy != SCHED_IDLE)
4527                 return -EINVAL;
4528         /*
4529          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4530          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4531          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4532          */
4533         if (param->sched_priority < 0 ||
4534             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4535             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4536                 return -EINVAL;
4537         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4538                 return -EINVAL;
4539
4540         /*
4541          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4542          */
4543         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4544                 if (rt_policy(policy)) {
4545                         unsigned long rlim_rtprio;
4546
4547                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4548                                 return -ESRCH;
4549                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4550                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4551
4552                         /* can't set/change the rt policy */
4553                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4554                                 return -EPERM;
4555
4556                         /* can't increase priority */
4557                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4558                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4559                                 return -EPERM;
4560                 }
4561                 /*
4562                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4563                  * move out of SCHED_IDLE either:
4564                  */
4565                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4566                         return -EPERM;
4567
4568                 /* can't change other user's priorities */
4569                 if ((current->euid != p->euid) &&
4570                     (current->euid != p->uid))
4571                         return -EPERM;
4572         }
4573
4574         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4575         if (retval)
4576                 return retval;
4577         /*
4578          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4579          * changing the priority of the task:
4580          */
4581         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4582         /*
4583          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4584          * runqueue lock must be held.
4585          */
4586         rq = __task_rq_lock(p);
4587         /* recheck policy now with rq lock held */
4588         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4589                 policy = oldpolicy = -1;
4590                 __task_rq_unlock(rq);
4591                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4592                 goto recheck;
4593         }
4594         update_rq_clock(rq);
4595         on_rq = p->se.on_rq;
4596         running = task_current(rq, p);
4597         if (on_rq) {
4598                 deactivate_task(rq, p, 0);
4599                 if (running)
4600                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4601         }
4602
4603         oldprio = p->prio;
4604         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4605
4606         if (on_rq) {
4607                 if (running)
4608                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4609
4610                 activate_task(rq, p, 0);
4611
4612                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4613         }
4614         __task_rq_unlock(rq);
4615         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4616
4617         rt_mutex_adjust_pi(p);
4618
4619         return 0;
4620 }
4621 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4622
4623 static int
4624 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4625 {
4626         struct sched_param lparam;
4627         struct task_struct *p;
4628         int retval;
4629
4630         if (!param || pid < 0)
4631                 return -EINVAL;
4632         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4633                 return -EFAULT;
4634
4635         rcu_read_lock();
4636         retval = -ESRCH;
4637         p = find_process_by_pid(pid);
4638         if (p != NULL)
4639                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4640         rcu_read_unlock();
4641
4642         return retval;
4643 }
4644
4645 /**
4646  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4647  * @pid: the pid in question.
4648  * @policy: new policy.
4649  * @param: structure containing the new RT priority.
4650  */
4651 asmlinkage long
4652 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4653 {
4654         /* negative values for policy are not valid */
4655         if (policy < 0)
4656                 return -EINVAL;
4657
4658         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4659 }
4660
4661 /**
4662  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4663  * @pid: the pid in question.
4664  * @param: structure containing the new RT priority.
4665  */
4666 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4667 {
4668         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4669 }
4670
4671 /**
4672  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4673  * @pid: the pid in question.
4674  */
4675 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4676 {
4677         struct task_struct *p;
4678         int retval;
4679
4680         if (pid < 0)
4681                 return -EINVAL;
4682
4683         retval = -ESRCH;
4684         read_lock(&tasklist_lock);
4685         p = find_process_by_pid(pid);
4686         if (p) {
4687                 retval = security_task_getscheduler(p);
4688                 if (!retval)
4689                         retval = p->policy;
4690         }
4691         read_unlock(&tasklist_lock);
4692         return retval;
4693 }
4694
4695 /**
4696  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4697  * @pid: the pid in question.
4698  * @param: structure containing the RT priority.
4699  */
4700 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4701 {
4702         struct sched_param lp;
4703         struct task_struct *p;
4704         int retval;
4705
4706         if (!param || pid < 0)
4707                 return -EINVAL;
4708
4709         read_lock(&tasklist_lock);
4710         p = find_process_by_pid(pid);
4711         retval = -ESRCH;
4712         if (!p)
4713                 goto out_unlock;
4714
4715         retval = security_task_getscheduler(p);
4716         if (retval)
4717                 goto out_unlock;
4718
4719         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4720         read_unlock(&tasklist_lock);
4721
4722         /*
4723          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4724          */
4725         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4726
4727         return retval;
4728
4729 out_unlock:
4730         read_unlock(&tasklist_lock);
4731         return retval;
4732 }
4733
4734 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4735 {
4736         cpumask_t cpus_allowed;
4737         struct task_struct *p;
4738         int retval;
4739
4740         get_online_cpus();
4741         read_lock(&tasklist_lock);
4742
4743         p = find_process_by_pid(pid);
4744         if (!p) {
4745                 read_unlock(&tasklist_lock);
4746                 put_online_cpus();
4747                 return -ESRCH;
4748         }
4749
4750         /*
4751          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4752          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4753          * usage count and then drop tasklist_lock.
4754          */
4755         get_task_struct(p);
4756         read_unlock(&tasklist_lock);
4757
4758         retval = -EPERM;
4759         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4760                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4761                 goto out_unlock;
4762
4763         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4764         if (retval)
4765                 goto out_unlock;
4766
4767         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4768         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4769  again:
4770         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4771
4772         if (!retval) {
4773                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4774                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4775                         /*
4776                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4777                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4778                          * cpuset's cpus_allowed
4779                          */
4780                         new_mask = cpus_allowed;
4781                         goto again;
4782                 }
4783         }
4784 out_unlock:
4785         put_task_struct(p);
4786         put_online_cpus();
4787         return retval;
4788 }
4789
4790 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4791                              cpumask_t *new_mask)
4792 {
4793         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4794                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4795         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4796                 len = sizeof(cpumask_t);
4797         }
4798         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4799 }
4800
4801 /**
4802  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4803  * @pid: pid of the process
4804  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4805  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4806  */
4807 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4808                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4809 {
4810         cpumask_t new_mask;
4811         int retval;
4812
4813         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4814         if (retval)
4815                 return retval;
4816
4817         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4818 }
4819
4820 /*
4821  * Represents all cpu's present in the system
4822  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4823  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4824  * method, such as ACPI for e.g.
4825  */
4826
4827 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4828 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4829
4830 #ifndef CONFIG_SMP
4831 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4832 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4833
4834 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4835 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4836 #endif
4837
4838 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4839 {
4840         struct task_struct *p;
4841         int retval;
4842
4843         get_online_cpus();
4844         read_lock(&tasklist_lock);
4845
4846         retval = -ESRCH;
4847         p = find_process_by_pid(pid);
4848         if (!p)
4849                 goto out_unlock;
4850
4851         retval = security_task_getscheduler(p);
4852         if (retval)
4853                 goto out_unlock;
4854
4855         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4856
4857 out_unlock:
4858         read_unlock(&tasklist_lock);
4859         put_online_cpus();
4860
4861         return retval;
4862 }
4863
4864 /**
4865  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4866  * @pid: pid of the process
4867  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4868  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4869  */
4870 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4871                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4872 {
4873         int ret;
4874         cpumask_t mask;
4875
4876         if (len < sizeof(cpumask_t))
4877                 return -EINVAL;
4878
4879         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4880         if (ret < 0)
4881                 return ret;
4882
4883         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4884                 return -EFAULT;
4885
4886         return sizeof(cpumask_t);
4887 }
4888
4889 /**
4890  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4891  *
4892  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4893  * other threads running on this CPU then this function will return.
4894  */
4895 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4896 {
4897         struct rq *rq = this_rq_lock();
4898
4899         schedstat_inc(rq, yld_count);
4900         current->sched_class->yield_task(rq);
4901
4902         /*
4903          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4904          * no need to preempt or enable interrupts:
4905          */
4906         __release(rq->lock);
4907         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4908         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4909         preempt_enable_no_resched();
4910
4911         schedule();
4912
4913         return 0;
4914 }
4915
4916 static void __cond_resched(void)
4917 {
4918 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4919         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4920 #endif
4921         /*
4922          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4923          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4924          * cond_resched() call.
4925          */
4926         do {
4927                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4928                 schedule();
4929                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4930         } while (need_resched());
4931 }
4932
4933 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4934 int __sched _cond_resched(void)
4935 {
4936         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4937                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4938                 __cond_resched();
4939                 return 1;
4940         }
4941         return 0;
4942 }
4943 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4944 #endif
4945
4946 /*
4947  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4948  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4949  *
4950  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4951  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4952  * spin_unlock(), once by hand).
4953  */
4954 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4955 {
4956         int ret = 0;
4957
4958         if (need_lockbreak(lock)) {
4959                 spin_unlock(lock);
4960                 cpu_relax();
4961                 ret = 1;
4962                 spin_lock(lock);
4963         }
4964         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4965                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4966                 _raw_spin_unlock(lock);
4967                 preempt_enable_no_resched();
4968                 __cond_resched();
4969                 ret = 1;
4970                 spin_lock(lock);
4971         }
4972         return ret;
4973 }
4974 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4975
4976 int __sched cond_resched_softirq(void)
4977 {
4978         BUG_ON(!in_softirq());
4979
4980         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4981                 local_bh_enable();
4982                 __cond_resched();
4983                 local_bh_disable();
4984                 return 1;
4985         }
4986         return 0;
4987 }
4988 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4989
4990 /**
4991  * yield - yield the current processor to other threads.
4992  *
4993  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4994  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4995  */
4996 void __sched yield(void)
4997 {
4998         set_current_state(TASK_RUNNING);
4999         sys_sched_yield();
5000 }
5001 EXPORT_SYMBOL(yield);
5002
5003 /*
5004  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5005  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5006  *
5007  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5008  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5009  */
5010 void __sched io_schedule(void)
5011 {
5012         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5013
5014         delayacct_blkio_start();
5015         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5016         schedule();
5017         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5018         delayacct_blkio_end();
5019 }
5020 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5021
5022 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5023 {
5024         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5025         long ret;
5026
5027         delayacct_blkio_start();
5028         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5029         ret = schedule_timeout(timeout);
5030         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5031         delayacct_blkio_end();
5032         return ret;
5033 }
5034
5035 /**
5036  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5037  * @policy: scheduling class.
5038  *
5039  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5040  * by a given scheduling class.
5041  */
5042 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5043 {
5044         int ret = -EINVAL;
5045
5046         switch (policy) {
5047         case SCHED_FIFO:
5048         case SCHED_RR:
5049                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5050                 break;
5051         case SCHED_NORMAL:
5052         case SCHED_BATCH:
5053         case SCHED_IDLE:
5054                 ret = 0;
5055                 break;
5056         }
5057         return ret;
5058 }
5059
5060 /**
5061  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5062  * @policy: scheduling class.
5063  *
5064  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5065  * by a given scheduling class.
5066  */
5067 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5068 {
5069         int ret = -EINVAL;
5070
5071         switch (policy) {
5072         case SCHED_FIFO:
5073         case SCHED_RR:
5074                 ret = 1;
5075                 break;
5076         case SCHED_NORMAL:
5077         case SCHED_BATCH:
5078         case SCHED_IDLE:
5079                 ret = 0;
5080         }
5081         return ret;
5082 }
5083
5084 /**
5085  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5086  * @pid: pid of the process.
5087  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5088  *
5089  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5090  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5091  */
5092 asmlinkage
5093 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5094 {
5095         struct task_struct *p;
5096         unsigned int time_slice;
5097         int retval;
5098         struct timespec t;
5099
5100         if (pid < 0)
5101                 return -EINVAL;
5102
5103         retval = -ESRCH;
5104         read_lock(&tasklist_lock);
5105         p = find_process_by_pid(pid);
5106         if (!p)
5107                 goto out_unlock;
5108
5109         retval = security_task_getscheduler(p);
5110         if (retval)
5111                 goto out_unlock;
5112
5113         /*
5114          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5115          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5116          */
5117         time_slice = 0;
5118         if (p->policy == SCHED_RR) {
5119                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5120         } else {
5121                 struct sched_entity *se = &p->se;
5122                 unsigned long flags;
5123                 struct rq *rq;
5124
5125                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5126                 if (rq->cfs.load.weight)
5127                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5128                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5129         }
5130         read_unlock(&tasklist_lock);
5131         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5132         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5133         return retval;
5134
5135 out_unlock:
5136         read_unlock(&tasklist_lock);
5137         return retval;
5138 }
5139
5140 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5141
5142 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5143 {
5144         unsigned long free = 0;
5145         unsigned state;
5146
5147         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5148         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5149                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5150 #if BITS_PER_LONG == 32
5151         if (state == TASK_RUNNING)
5152                 printk(KERN_CONT " running  ");
5153         else
5154                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5155 #else
5156         if (state == TASK_RUNNING)
5157                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5158         else
5159                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5160 #endif
5161 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5162         {
5163                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5164                 while (!*n)
5165                         n++;
5166                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5167         }
5168 #endif
5169         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5170                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5171
5172         if (state != TASK_RUNNING)
5173                 show_stack(p, NULL);
5174 }
5175
5176 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5177 {
5178         struct task_struct *g, *p;
5179
5180 #if BITS_PER_LONG == 32
5181         printk(KERN_INFO
5182                 "  task                PC stack   pid father\n");
5183 #else
5184         printk(KERN_INFO
5185                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5186 #endif
5187         read_lock(&tasklist_lock);
5188         do_each_thread(g, p) {
5189                 /*
5190                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5191                  * console might take alot of time:
5192                  */
5193                 touch_nmi_watchdog();
5194                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5195                         sched_show_task(p);
5196         } while_each_thread(g, p);
5197
5198         touch_all_softlockup_watchdogs();
5199
5200 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5201         sysrq_sched_debug_show();
5202 #endif
5203         read_unlock(&tasklist_lock);
5204         /*
5205          * Only show locks if all tasks are dumped:
5206          */
5207         if (state_filter == -1)
5208                 debug_show_all_locks();
5209 }
5210
5211 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5212 {
5213         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5214 }
5215
5216 /**
5217  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5218  * @idle: task in question
5219  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5220  *
5221  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5222  * flag, to make booting more robust.
5223  */
5224 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5225 {
5226         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5227         unsigned long flags;
5228
5229         __sched_fork(idle);
5230         idle->se.exec_start = sched_clock();
5231
5232         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5233         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5234         __set_task_cpu(idle, cpu);
5235
5236         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5237         rq->curr = rq->idle = idle;
5238 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5239         idle->oncpu = 1;
5240 #endif
5241         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5242
5243         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5244 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
5245         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5246 #else
5247         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5248 #endif
5249         /*
5250          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5251          */
5252         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5253 }
5254
5255 /*
5256  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5257  * indicates which cpus entered this state. This is used
5258  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5259  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5260  * always be CPU_MASK_NONE.
5261  */
5262 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5263
5264 /*
5265  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5266  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5267  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5268  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5269  * number of CPUs.
5270  *
5271  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5272  */
5273 static inline void sched_init_granularity(void)
5274 {
5275         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5276         const unsigned long limit = 200000000;
5277
5278         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5279         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5280                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5281
5282         sysctl_sched_latency *= factor;
5283         if (sysctl_sched_latency > limit)
5284                 sysctl_sched_latency = limit;
5285
5286         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5287         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5288 }
5289
5290 #ifdef CONFIG_SMP
5291 /*
5292  * This is how migration works:
5293  *
5294  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5295  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5296  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5297  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5298  *    thread off the CPU)
5299  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5300  *    task is still in the wrong runqueue.
5301  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5302  *    it and puts it into the right queue.
5303  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5304  * 7) we wake up and the migration is done.
5305  */
5306
5307 /*
5308  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5309  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5310  * is removed from the allowed bitmask.
5311  *
5312  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5313  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5314  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5315  */
5316 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5317 {
5318         struct migration_req req;
5319         unsigned long flags;
5320         struct rq *rq;
5321         int ret = 0;
5322
5323         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5324         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5325                 ret = -EINVAL;
5326                 goto out;
5327         }
5328
5329         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5330                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5331         else {
5332                 p->cpus_allowed = new_mask;
5333                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5334         }
5335
5336         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5337         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5338                 goto out;
5339
5340         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5341                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5342                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5343                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5344                 wait_for_completion(&req.done);
5345                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5346                 return 0;
5347         }
5348 out:
5349         task_rq_unlock(rq, &flags);
5350
5351         return ret;
5352 }
5353 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5354
5355 /*
5356  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5357  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5358  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5359  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5360  *
5361  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5362  * as the task is no longer on this CPU.
5363  *
5364  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5365  */
5366 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5367 {
5368         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5369         int ret = 0, on_rq;
5370
5371         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5372                 return ret;
5373
5374         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5375         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5376
5377         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5378         /* Already moved. */
5379         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5380                 goto out;
5381         /* Affinity changed (again). */
5382         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5383                 goto out;
5384
5385         on_rq = p->se.on_rq;
5386         if (on_rq)
5387                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5388
5389         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5390         if (on_rq) {
5391                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5392                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5393         }
5394         ret = 1;
5395 out:
5396         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5397         return ret;
5398 }
5399
5400 /*
5401  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5402  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5403  * another runqueue.
5404  */
5405 static int migration_thread(void *data)
5406 {
5407         int cpu = (long)data;
5408         struct rq *rq;
5409
5410         rq = cpu_rq(cpu);
5411         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5412
5413         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5414         while (!kthread_should_stop()) {
5415                 struct migration_req *req;
5416                 struct list_head *head;
5417
5418                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5419
5420                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5421                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5422                         goto wait_to_die;
5423                 }
5424
5425                 if (rq->active_balance) {
5426                         active_load_balance(rq, cpu);
5427                         rq->active_balance = 0;
5428                 }
5429
5430                 head = &rq->migration_queue;
5431
5432                 if (list_empty(head)) {
5433                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5434                         schedule();
5435                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5436                         continue;
5437                 }
5438                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5439                 list_del_init(head->next);
5440
5441                 spin_unlock(&rq->lock);
5442                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5443                 local_irq_enable();
5444
5445                 complete(&req->done);
5446         }
5447         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5448         return 0;
5449
5450 wait_to_die:
5451         /* Wait for kthread_stop */
5452         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5453         while (!kthread_should_stop()) {
5454                 schedule();
5455                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5456         }
5457         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5458         return 0;
5459 }
5460
5461 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5462
5463 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5464 {
5465         int ret;
5466
5467         local_irq_disable();
5468         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5469         local_irq_enable();
5470         return ret;
5471 }
5472
5473 /*
5474  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5475  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5476  */
5477 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5478 {
5479         unsigned long flags;
5480         cpumask_t mask;
5481         struct rq *rq;
5482         int dest_cpu;
5483
5484         do {
5485                 /* On same node? */
5486                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5487                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5488                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5489
5490                 /* On any allowed CPU? */
5491                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5492                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5493
5494                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5495                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5496                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5497                         /*
5498                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5499                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5500                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5501                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5502                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5503                          */
5504                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5505                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5506                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5507                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5508
5509                         /*
5510                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5511                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5512                          * leave kernel.
5513                          */
5514                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5515                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5516                                        "longer affine to cpu%d\n",
5517                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5518                         }
5519                 }
5520         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5521 }
5522
5523 /*
5524  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5525  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5526  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5527  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5528  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5529  */
5530 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5531 {
5532         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5533         unsigned long flags;
5534
5535         local_irq_save(flags);
5536         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5537         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5538         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5539         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5540         local_irq_restore(flags);
5541 }
5542
5543 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5544 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5545 {
5546         struct task_struct *p, *t;
5547
5548         read_lock(&tasklist_lock);
5549
5550         do_each_thread(t, p) {
5551                 if (p == current)
5552                         continue;
5553
5554                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5555                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5556         } while_each_thread(t, p);
5557
5558         read_unlock(&tasklist_lock);
5559 }
5560
5561 /*
5562  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5563  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5564  * Used by CPU offline code.
5565  */
5566 void sched_idle_next(void)
5567 {
5568         int this_cpu = smp_processor_id();
5569         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5570         struct task_struct *p = rq->idle;
5571         unsigned long flags;
5572
5573         /* cpu has to be offline */
5574         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5575
5576         /*
5577          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5578          * and interrupts disabled on the current cpu.
5579          */
5580         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5581
5582         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5583
5584         update_rq_clock(rq);
5585         activate_task(rq, p, 0);
5586
5587         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5588 }
5589
5590 /*
5591  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5592  * offline.
5593  */
5594 void idle_task_exit(void)
5595 {
5596         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5597
5598         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5599
5600         if (mm != &init_mm)
5601                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5602         mmdrop(mm);
5603 }
5604
5605 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5606 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5607 {
5608         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5609
5610         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5611         BUG_ON(!p->exit_state);
5612
5613         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5614         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5615
5616         get_task_struct(p);
5617
5618         /*
5619          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5620          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5621          * fine.
5622          */
5623         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5624         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5625         spin_lock_irq(&rq->lock);
5626
5627         put_task_struct(p);
5628 }
5629
5630 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5631 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5632 {
5633         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5634         struct task_struct *next;
5635
5636         for ( ; ; ) {
5637                 if (!rq->nr_running)
5638                         break;
5639                 update_rq_clock(rq);
5640                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5641                 if (!next)
5642                         break;
5643                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5644
5645         }
5646 }
5647 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5648
5649 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5650
5651 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5652         {
5653                 .procname       = "sched_domain",
5654                 .mode           = 0555,
5655         },
5656         {0, },
5657 };
5658
5659 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5660         {
5661                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5662                 .procname       = "kernel",
5663                 .mode           = 0555,
5664                 .child          = sd_ctl_dir,
5665         },
5666         {0, },
5667 };
5668
5669 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5670 {
5671         struct ctl_table *entry =
5672                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5673
5674         return entry;
5675 }
5676
5677 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5678 {
5679         struct ctl_table *entry;
5680
5681         /*
5682          * In the intermediate directories, both the child directory and
5683          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5684          * will always be set. In the lowest directory the names are
5685          * static strings and all have proc handlers.
5686          */
5687         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5688                 if (entry->child)
5689                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5690                 if (entry->proc_handler == NULL)
5691                         kfree(entry->procname);
5692         }
5693
5694         kfree(*tablep);
5695         *tablep = NULL;
5696 }
5697
5698 static void
5699 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5700                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5701                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5702 {
5703         entry->procname = procname;
5704         entry->data = data;
5705         entry->maxlen = maxlen;
5706         entry->mode = mode;
5707         entry->proc_handler = proc_handler;
5708 }
5709
5710 static struct ctl_table *
5711 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5712 {
5713         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5714
5715         if (table == NULL)
5716                 return NULL;
5717
5718         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5719                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5720         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5721                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5722         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5723                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5724         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5725                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5726         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5727                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5728         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5729                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5730         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5731                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5732         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5733                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5734         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5735                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5736         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5737                 &sd->cache_nice_tries,
5738                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5739         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5740                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5741         /* &table[11] is terminator */
5742
5743         return table;
5744 }
5745
5746 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5747 {
5748         struct ctl_table *entry, *table;
5749         struct sched_domain *sd;
5750         int domain_num = 0, i;
5751         char buf[32];
5752
5753         for_each_domain(cpu, sd)
5754                 domain_num++;
5755         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5756         if (table == NULL)
5757                 return NULL;
5758
5759         i = 0;
5760         for_each_domain(cpu, sd) {
5761                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5762                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5763                 entry->mode = 0555;
5764                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5765                 entry++;
5766                 i++;
5767         }
5768         return table;
5769 }
5770
5771 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5772 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5773 {
5774         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5775         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5776         char buf[32];
5777
5778         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5779         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5780
5781         if (entry == NULL)
5782                 return;
5783
5784         for_each_online_cpu(i) {
5785                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5786                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5787                 entry->mode = 0555;
5788                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5789                 entry++;
5790         }
5791
5792         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5793         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5794 }
5795
5796 /* may be called multiple times per register */
5797 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5798 {
5799         if (sd_sysctl_header)
5800                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5801         sd_sysctl_header = NULL;
5802         if (sd_ctl_dir[0].child)
5803                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5804 }
5805 #else
5806 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5807 {
5808 }
5809 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5810 {
5811 }
5812 #endif
5813
5814 /*
5815  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5816  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5817  */
5818 static int __cpuinit
5819 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5820 {
5821         struct task_struct *p;
5822         int cpu = (long)hcpu;
5823         unsigned long flags;
5824         struct rq *rq;
5825
5826         switch (action) {
5827
5828         case CPU_UP_PREPARE:
5829         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5830                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5831                 if (IS_ERR(p))
5832                         return NOTIFY_BAD;
5833                 kthread_bind(p, cpu);
5834                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5835                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5836                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5837                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5838                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5839                 break;
5840
5841         case CPU_ONLINE:
5842         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5843                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5844                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5845
5846                 /* Update our root-domain */
5847                 rq = cpu_rq(cpu);
5848                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5849                 if (rq->rd) {
5850                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5851                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5852                 }
5853                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5854                 break;
5855
5856 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5857         case CPU_UP_CANCELED:
5858         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5859                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5860                         break;
5861                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5862                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5863                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5864                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5865                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5866                 break;
5867
5868         case CPU_DEAD:
5869         case CPU_DEAD_FROZEN:
5870                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5871                 migrate_live_tasks(cpu);
5872                 rq = cpu_rq(cpu);
5873                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5874                 rq->migration_thread = NULL;
5875                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5876                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5877                 update_rq_clock(rq);
5878                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5879                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5880                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5881                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5882                 migrate_dead_tasks(cpu);
5883                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5884                 cpuset_unlock();
5885                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5886                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5887
5888                 /*
5889                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5890                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5891                  * the requestors.
5892                  */
5893                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5894                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5895                         struct migration_req *req;
5896
5897                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5898                                          struct migration_req, list);
5899                         list_del_init(&req->list);
5900                         complete(&req->done);
5901                 }
5902                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5903                 break;
5904
5905         case CPU_DOWN_PREPARE:
5906                 /* Update our root-domain */
5907                 rq = cpu_rq(cpu);
5908                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5909                 if (rq->rd) {
5910                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5911                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5912                 }
5913                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5914                 break;
5915 #endif
5916         }
5917         return NOTIFY_OK;
5918 }
5919
5920 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5921  * happens before everything else.
5922  */
5923 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5924         .notifier_call = migration_call,
5925         .priority = 10
5926 };
5927
5928 void __init migration_init(void)
5929 {
5930         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5931         int err;
5932
5933         /* Start one for the boot CPU: */
5934         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5935         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5936         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5937         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5938 }
5939 #endif
5940
5941 #ifdef CONFIG_SMP
5942
5943 /* Number of possible processor ids */
5944 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5945 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5946
5947 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5948
5949 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5950 {
5951         struct sched_group *group = sd->groups;
5952         cpumask_t groupmask;
5953         char str[NR_CPUS];
5954
5955         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5956         cpus_clear(groupmask);
5957
5958         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5959
5960         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5961                 printk("does not load-balance\n");
5962                 if (sd->parent)
5963                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5964                                         " has parent");
5965                 return -1;
5966         }
5967
5968         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5969
5970         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5971                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5972                                 "CPU%d\n", cpu);
5973         }
5974         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5975                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5976                                 " CPU%d\n", cpu);
5977         }
5978
5979         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5980         do {
5981                 if (!group) {
5982                         printk("\n");
5983                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5984                         break;
5985                 }
5986
5987                 if (!group->__cpu_power) {
5988                         printk(KERN_CONT "\n");
5989                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5990                                         "set\n");
5991                         break;
5992                 }
5993
5994                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5995                         printk(KERN_CONT "\n");
5996                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5997                         break;
5998                 }
5999
6000                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
6001                         printk(KERN_CONT "\n");
6002                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6003                         break;
6004                 }
6005
6006                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
6007
6008                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
6009                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6010
6011                 group = group->next;
6012         } while (group != sd->groups);
6013         printk(KERN_CONT "\n");
6014
6015         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6016                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6017
6018         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6019                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6020                         "of domain->span\n");
6021         return 0;
6022 }
6023
6024 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6025 {
6026         int level = 0;
6027
6028         if (!sd) {
6029                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6030                 return;
6031         }
6032
6033         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6034
6035         for (;;) {
6036                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6037                         break;
6038                 level++;
6039                 sd = sd->parent;
6040                 if (!sd)
6041                         break;
6042         }
6043 }
6044 #else
6045 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6046 #endif
6047
6048 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6049 {
6050         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6051                 return 1;
6052
6053         /* Following flags need at least 2 groups */
6054         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6055                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6056                          SD_BALANCE_FORK |
6057                          SD_BALANCE_EXEC |
6058                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6059                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6060                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6061                         return 0;
6062         }
6063
6064         /* Following flags don't use groups */
6065         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6066                          SD_WAKE_AFFINE |
6067                          SD_WAKE_BALANCE))
6068                 return 0;
6069
6070         return 1;
6071 }
6072
6073 static int
6074 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6075 {
6076         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6077
6078         if (sd_degenerate(parent))
6079                 return 1;
6080
6081         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6082                 return 0;
6083
6084         /* Does parent contain flags not in child? */
6085         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6086         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6087                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6088         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6089         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6090                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6091                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6092                                 SD_BALANCE_FORK |
6093                                 SD_BALANCE_EXEC |
6094                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6095                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6096         }
6097         if (~cflags & pflags)
6098                 return 0;
6099
6100         return 1;
6101 }
6102
6103 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6104 {
6105         unsigned long flags;
6106         const struct sched_class *class;
6107
6108         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6109
6110         if (rq->rd) {
6111                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6112
6113                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6114                         if (class->leave_domain)
6115                                 class->leave_domain(rq);
6116                 }
6117
6118                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6119                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6120
6121                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6122                         kfree(old_rd);
6123         }
6124
6125         atomic_inc(&rd->refcount);
6126         rq->rd = rd;
6127
6128         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6129         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6130                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6131
6132         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6133                 if (class->join_domain)
6134                         class->join_domain(rq);
6135         }
6136
6137         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6138 }
6139
6140 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6141 {
6142         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6143
6144         cpus_clear(rd->span);
6145         cpus_clear(rd->online);
6146 }
6147
6148 static void init_defrootdomain(void)
6149 {
6150         init_rootdomain(&def_root_domain);
6151         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6152 }
6153
6154 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6155 {
6156         struct root_domain *rd;
6157
6158         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6159         if (!rd)
6160                 return NULL;
6161
6162         init_rootdomain(rd);
6163
6164         return rd;
6165 }
6166
6167 /*
6168  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6169  * hold the hotplug lock.
6170  */
6171 static void
6172 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6173 {
6174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6175         struct sched_domain *tmp;
6176
6177         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6178         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6179                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6180                 if (!parent)
6181                         break;
6182                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6183                         tmp->parent = parent->parent;
6184                         if (parent->parent)
6185                                 parent->parent->child = tmp;
6186                 }
6187         }
6188
6189         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6190                 sd = sd->parent;
6191                 if (sd)
6192                         sd->child = NULL;
6193         }
6194
6195         sched_domain_debug(sd, cpu);
6196
6197         rq_attach_root(rq, rd);
6198         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6199 }
6200
6201 /* cpus with isolated domains */
6202 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6203
6204 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6205 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6206 {
6207         int ints[NR_CPUS], i;
6208
6209         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6210         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6211         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6212                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6213                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6214         return 1;
6215 }
6216
6217 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6218
6219 /*
6220  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6221  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6222  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6223  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6224  *
6225  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6226  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6227  * and ->cpu_power to 0.
6228  */
6229 static void
6230 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6231                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6232                                         struct sched_group **sg))
6233 {
6234         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6235         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6236         int i;
6237
6238         for_each_cpu_mask(i, span) {
6239                 struct sched_group *sg;
6240                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6241                 int j;
6242
6243                 if (cpu_isset(i, covered))
6244                         continue;
6245
6246                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6247                 sg->__cpu_power = 0;
6248
6249                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6250                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6251                                 continue;
6252
6253                         cpu_set(j, covered);
6254                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6255                 }
6256                 if (!first)
6257                         first = sg;
6258                 if (last)
6259                         last->next = sg;
6260                 last = sg;
6261         }
6262         last->next = first;
6263 }
6264
6265 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6266
6267 #ifdef CONFIG_NUMA
6268
6269 /**
6270  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6271  * @node: node whose sched_domain we're building
6272  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6273  *
6274  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6275  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6276  *
6277  * Should use nodemask_t.
6278  */
6279 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6280 {
6281         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6282
6283         min_val = INT_MAX;
6284
6285         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6286                 /* Start at @node */
6287                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6288
6289                 if (!nr_cpus_node(n))
6290                         continue;
6291
6292                 /* Skip already used nodes */
6293                 if (test_bit(n, used_nodes))
6294                         continue;
6295
6296                 /* Simple min distance search */
6297                 val = node_distance(node, n);
6298
6299                 if (val < min_val) {
6300                         min_val = val;
6301                         best_node = n;
6302                 }
6303         }
6304
6305         set_bit(best_node, used_nodes);
6306         return best_node;
6307 }
6308
6309 /**
6310  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6311  * @node: node whose cpumask we're constructing
6312  * @size: number of nodes to include in this span
6313  *
6314  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6315  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6316  * out optimally.
6317  */
6318 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6319 {
6320         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6321         cpumask_t span, nodemask;
6322         int i;
6323
6324         cpus_clear(span);
6325         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6326
6327         nodemask = node_to_cpumask(node);
6328         cpus_or(span, span, nodemask);
6329         set_bit(node, used_nodes);
6330
6331         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6332                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6333
6334                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6335                 cpus_or(span, span, nodemask);
6336         }
6337
6338         return span;
6339 }
6340 #endif
6341
6342 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6343
6344 /*
6345  * SMT sched-domains:
6346  */
6347 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6348 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6349 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6350
6351 static int
6352 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6353 {
6354         if (sg)
6355                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6356         return cpu;
6357 }
6358 #endif
6359
6360 /*
6361  * multi-core sched-domains:
6362  */
6363 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6364 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6365 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6366 #endif
6367
6368 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6369 static int
6370 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6371 {
6372         int group;
6373         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6374         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6375         group = first_cpu(mask);
6376         if (sg)
6377                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6378         return group;
6379 }
6380 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6381 static int
6382 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6383 {
6384         if (sg)
6385                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6386         return cpu;
6387 }
6388 #endif
6389
6390 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6391 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6392
6393 static int
6394 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6395 {
6396         int group;
6397 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6398         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6399         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6400         group = first_cpu(mask);
6401 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6402         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6403         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6404         group = first_cpu(mask);
6405 #else
6406         group = cpu;
6407 #endif
6408         if (sg)
6409                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6410         return group;
6411 }
6412
6413 #ifdef CONFIG_NUMA
6414 /*
6415  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6416  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6417  * gets dynamically allocated.
6418  */
6419 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6420 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6421
6422 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6423 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6424
6425 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6426                                  struct sched_group **sg)
6427 {
6428         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6429         int group;
6430
6431         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6432         group = first_cpu(nodemask);
6433
6434         if (sg)
6435                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6436         return group;
6437 }
6438
6439 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6440 {
6441         struct sched_group *sg = group_head;
6442         int j;
6443
6444         if (!sg)
6445                 return;
6446         do {
6447                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6448                         struct sched_domain *sd;
6449
6450                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6451                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6452                                 /*
6453                                  * Only add "power" once for each
6454                                  * physical package.
6455                                  */
6456                                 continue;
6457                         }
6458
6459                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6460                 }
6461                 sg = sg->next;
6462         } while (sg != group_head);
6463 }
6464 #endif
6465
6466 #ifdef CONFIG_NUMA
6467 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6468 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6469 {
6470         int cpu, i;
6471
6472         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6473                 struct sched_group **sched_group_nodes
6474                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6475
6476                 if (!sched_group_nodes)
6477                         continue;
6478
6479                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6480                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6481                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6482
6483                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6484                         if (cpus_empty(nodemask))
6485                                 continue;
6486
6487                         if (sg == NULL)
6488                                 continue;
6489                         sg = sg->next;
6490 next_sg:
6491                         oldsg = sg;
6492                         sg = sg->next;
6493                         kfree(oldsg);
6494                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6495                                 goto next_sg;
6496                 }
6497                 kfree(sched_group_nodes);
6498                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6499         }
6500 }
6501 #else
6502 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6503 {
6504 }
6505 #endif
6506
6507 /*
6508  * Initialize sched groups cpu_power.
6509  *
6510  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6511  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6512  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6513  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6514  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6515  * less cpu_power.
6516  *
6517  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6518  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6519  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6520  */
6521 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6522 {
6523         struct sched_domain *child;
6524         struct sched_group *group;
6525
6526         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6527
6528         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6529                 return;
6530
6531         child = sd->child;
6532
6533         sd->groups->__cpu_power = 0;
6534
6535         /*
6536          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6537          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6538          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6539          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6540          * same sched domain.
6541          */
6542         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6543                        (child->flags &
6544                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6545                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6546                 return;
6547         }
6548
6549         /*
6550          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6551          */
6552         group = child->groups;
6553         do {
6554                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6555                 group = group->next;
6556         } while (group != child->groups);
6557 }
6558
6559 /*
6560  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6561  * to the individual cpus
6562  */
6563 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6564 {
6565         int i;
6566         struct root_domain *rd;
6567 #ifdef CONFIG_NUMA
6568         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6569         int sd_allnodes = 0;
6570
6571         /*
6572          * Allocate the per-node list of sched groups
6573          */
6574         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6575                                     GFP_KERNEL);
6576         if (!sched_group_nodes) {
6577                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6578                 return -ENOMEM;
6579         }
6580         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6581 #endif
6582
6583         rd = alloc_rootdomain();
6584         if (!rd) {
6585                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6586                 return -ENOMEM;
6587         }
6588
6589         /*
6590          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6591          */
6592         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6593                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6594                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6595
6596                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6597
6598 #ifdef CONFIG_NUMA
6599                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6600                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6601                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6602                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6603                         sd->span = *cpu_map;
6604                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6605                         p = sd;
6606                         sd_allnodes = 1;
6607                 } else
6608                         p = NULL;
6609
6610                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6611                 *sd = SD_NODE_INIT;
6612                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6613                 sd->parent = p;
6614                 if (p)
6615                         p->child = sd;
6616                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6617 #endif
6618
6619                 p = sd;
6620                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6621                 *sd = SD_CPU_INIT;
6622                 sd->span = nodemask;
6623                 sd->parent = p;
6624                 if (p)
6625                         p->child = sd;
6626                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6627
6628 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6629                 p = sd;
6630                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6631                 *sd = SD_MC_INIT;
6632                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6633                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6634                 sd->parent = p;
6635                 p->child = sd;
6636                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6637 #endif
6638
6639 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6640                 p = sd;
6641                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6642                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6643                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6644                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6645                 sd->parent = p;
6646                 p->child = sd;
6647                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6648 #endif
6649         }
6650
6651 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6652         /* Set up CPU (sibling) groups */
6653         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6654                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6655                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6656                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6657                         continue;
6658
6659                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6660                                         &cpu_to_cpu_group);
6661         }
6662 #endif
6663
6664 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6665         /* Set up multi-core groups */
6666         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6667                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6668                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6669                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6670                         continue;
6671                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6672                                         &cpu_to_core_group);
6673         }
6674 #endif
6675
6676         /* Set up physical groups */
6677         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6678                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6679
6680                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6681                 if (cpus_empty(nodemask))
6682                         continue;
6683
6684                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6685         }
6686
6687 #ifdef CONFIG_NUMA
6688         /* Set up node groups */
6689         if (sd_allnodes)
6690                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6691                                         &cpu_to_allnodes_group);
6692
6693         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6694                 /* Set up node groups */
6695                 struct sched_group *sg, *prev;
6696                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6697                 cpumask_t domainspan;
6698                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6699                 int j;
6700
6701                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6702                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6703                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6704                         continue;
6705                 }
6706
6707                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6708                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6709
6710                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6711                 if (!sg) {
6712                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6713                                 "node %d\n", i);
6714                         goto error;
6715                 }
6716                 sched_group_nodes[i] = sg;
6717                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6718                         struct sched_domain *sd;
6719
6720                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6721                         sd->groups = sg;
6722                 }
6723                 sg->__cpu_power = 0;
6724                 sg->cpumask = nodemask;
6725                 sg->next = sg;
6726                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6727                 prev = sg;
6728
6729                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6730                         cpumask_t tmp, notcovered;
6731                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6732
6733                         cpus_complement(notcovered, covered);
6734                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6735                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6736                         if (cpus_empty(tmp))
6737                                 break;
6738
6739                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6740                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6741                         if (cpus_empty(tmp))
6742                                 continue;
6743
6744                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6745                                           GFP_KERNEL, i);
6746                         if (!sg) {
6747                                 printk(KERN_WARNING
6748                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6749                                 goto error;
6750                         }
6751                         sg->__cpu_power = 0;
6752                         sg->cpumask = tmp;
6753                         sg->next = prev->next;
6754                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6755                         prev->next = sg;
6756                         prev = sg;
6757                 }
6758         }
6759 #endif
6760
6761         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6762 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6763         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6764                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6765
6766                 init_sched_groups_power(i, sd);
6767         }
6768 #endif
6769 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6770         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6771                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6772
6773                 init_sched_groups_power(i, sd);
6774         }
6775 #endif
6776
6777         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6778                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6779
6780                 init_sched_groups_power(i, sd);
6781         }
6782
6783 #ifdef CONFIG_NUMA
6784         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6785                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6786
6787         if (sd_allnodes) {
6788                 struct sched_group *sg;
6789
6790                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6791                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6792         }
6793 #endif
6794
6795         /* Attach the domains */
6796         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6797                 struct sched_domain *sd;
6798 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6799                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6800 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6801                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6802 #else
6803                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6804 #endif
6805                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6806         }
6807
6808         return 0;
6809
6810 #ifdef CONFIG_NUMA
6811 error:
6812         free_sched_groups(cpu_map);
6813         return -ENOMEM;
6814 #endif
6815 }
6816
6817 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6818 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6819
6820 /*
6821  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6822  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6823  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6824  */
6825 static cpumask_t fallback_doms;
6826
6827 /*
6828  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6829  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6830  * exclude other special cases in the future.
6831  */
6832 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6833 {
6834         int err;
6835
6836         ndoms_cur = 1;
6837         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6838         if (!doms_cur)
6839                 doms_cur = &fallback_doms;
6840         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6841         err = build_sched_domains(doms_cur);
6842         register_sched_domain_sysctl();
6843
6844         return err;
6845 }
6846
6847 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6848 {
6849         free_sched_groups(cpu_map);
6850 }
6851
6852 /*
6853  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6854  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6855  */
6856 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6857 {
6858         int i;
6859
6860         unregister_sched_domain_sysctl();
6861
6862         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6863                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6864         synchronize_sched();
6865         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6866 }
6867
6868 /*
6869  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6870  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6871  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6872  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6873  *
6874  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6875  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6876  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6877  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6878  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6879  * it as it is.
6880  *
6881  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6882  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6883  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6884  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6885  * 'fallback_doms'.
6886  *
6887  * Call with hotplug lock held
6888  */
6889 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6890 {
6891         int i, j;
6892
6893         lock_doms_cur();
6894
6895         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6896         unregister_sched_domain_sysctl();
6897
6898         if (doms_new == NULL) {
6899                 ndoms_new = 1;
6900                 doms_new = &fallback_doms;
6901                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6902         }
6903
6904         /* Destroy deleted domains */
6905         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6906                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6907                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6908                                 goto match1;
6909                 }
6910                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6911                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6912 match1:
6913                 ;
6914         }
6915
6916         /* Build new domains */
6917         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6918                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6919                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6920                                 goto match2;
6921                 }
6922                 /* no match - add a new doms_new */
6923                 build_sched_domains(doms_new + i);
6924 match2:
6925                 ;
6926         }
6927
6928         /* Remember the new sched domains */
6929         if (doms_cur != &fallback_doms)
6930                 kfree(doms_cur);
6931         doms_cur = doms_new;
6932         ndoms_cur = ndoms_new;
6933
6934         register_sched_domain_sysctl();
6935
6936         unlock_doms_cur();
6937 }
6938
6939 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6940 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6941 {
6942         int err;
6943
6944         get_online_cpus();
6945         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6946         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6947         put_online_cpus();
6948
6949         return err;
6950 }
6951
6952 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6953 {
6954         int ret;
6955
6956         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6957                 return -EINVAL;
6958
6959         if (smt)
6960                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6961         else
6962                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6963
6964         ret = arch_reinit_sched_domains();
6965
6966         return ret ? ret : count;
6967 }
6968
6969 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6970 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6971 {
6972         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6973 }
6974 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6975                                             const char *buf, size_t count)
6976 {
6977         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6978 }
6979 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6980                    sched_mc_power_savings_store);
6981 #endif
6982
6983 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6984 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6985 {
6986         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6987 }
6988 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6989                                              const char *buf, size_t count)
6990 {
6991         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6992 }
6993 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6994                    sched_smt_power_savings_store);
6995 #endif
6996
6997 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6998 {
6999         int err = 0;
7000
7001 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7002         if (smt_capable())
7003                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7004                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7005 #endif
7006 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7007         if (!err && mc_capable())
7008                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7009                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7010 #endif
7011         return err;
7012 }
7013 #endif
7014
7015 /*
7016  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7017  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7018  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7019  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7020  */
7021 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7022                                 unsigned long action, void *hcpu)
7023 {
7024         switch (action) {
7025         case CPU_UP_PREPARE:
7026         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7027         case CPU_DOWN_PREPARE:
7028         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7029                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7030                 return NOTIFY_OK;
7031
7032         case CPU_UP_CANCELED:
7033         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7034         case CPU_DOWN_FAILED:
7035         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7036         case CPU_ONLINE:
7037         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7038         case CPU_DEAD:
7039         case CPU_DEAD_FROZEN:
7040                 /*
7041                  * Fall through and re-initialise the domains.
7042                  */
7043                 break;
7044         default:
7045                 return NOTIFY_DONE;
7046         }
7047
7048         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7049         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7050
7051         return NOTIFY_OK;
7052 }
7053
7054 void __init sched_init_smp(void)
7055 {
7056         cpumask_t non_isolated_cpus;
7057
7058         get_online_cpus();
7059         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7060         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7061         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7062                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7063         put_online_cpus();
7064         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7065         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7066
7067         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7068         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7069                 BUG();
7070         sched_init_granularity();
7071
7072 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7073         if (nr_cpu_ids == 1)
7074                 return;
7075
7076         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7077                                          "group_balance");
7078         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7079                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7080                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7081         } else {
7082                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7083                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7084         }
7085 #endif
7086 }
7087 #else
7088 void __init sched_init_smp(void)
7089 {
7090         sched_init_granularity();
7091 }
7092 #endif /* CONFIG_SMP */
7093
7094 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7095 {
7096         return in_lock_functions(addr) ||
7097                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7098                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7099 }
7100
7101 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7102 {
7103         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7104 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7105         cfs_rq->rq = rq;
7106 #endif
7107         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7108 }
7109
7110 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7111 {
7112         struct rt_prio_array *array;
7113         int i;
7114
7115         array = &rt_rq->active;
7116         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7117                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7118                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7119         }
7120         /* delimiter for bitsearch: */
7121         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7122
7123 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7124         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7125 #endif
7126 #ifdef CONFIG_SMP
7127         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7128         rt_rq->overloaded = 0;
7129 #endif
7130
7131         rt_rq->rt_time = 0;
7132         rt_rq->rt_throttled = 0;
7133
7134 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7135         rt_rq->rq = rq;
7136 #endif
7137 }
7138
7139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7140 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7141                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7142                 int cpu, int add)
7143 {
7144         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7145         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7146         cfs_rq->tg = tg;
7147         if (add)
7148                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7149
7150         tg->se[cpu] = se;
7151         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7152         se->my_q = cfs_rq;
7153         se->load.weight = tg->shares;
7154         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7155         se->parent = NULL;
7156 }
7157
7158 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7159                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7160                 int cpu, int add)
7161 {
7162         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7163         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7164         rt_rq->tg = tg;
7165         rt_rq->rt_se = rt_se;
7166         if (add)
7167                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7168
7169         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7170         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7171         rt_se->my_q = rt_rq;
7172         rt_se->parent = NULL;
7173         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7174 }
7175 #endif
7176
7177 void __init sched_init(void)
7178 {
7179         int highest_cpu = 0;
7180         int i, j;
7181
7182 #ifdef CONFIG_SMP
7183         init_defrootdomain();
7184 #endif
7185
7186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7187         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7188 #endif
7189
7190         for_each_possible_cpu(i) {
7191                 struct rq *rq;
7192
7193                 rq = cpu_rq(i);
7194                 spin_lock_init(&rq->lock);
7195                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7196                 rq->nr_running = 0;
7197                 rq->clock = 1;
7198                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7199                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7200 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7201                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7202                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7203                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7204                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7205                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7206
7207                 init_task_group.rt_ratio = sysctl_sched_rt_ratio; /* XXX */
7208                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7209                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7210                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7211                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7212 #endif
7213                 rq->rt_period_expire = 0;
7214                 rq->rt_throttled = 0;
7215
7216                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7217                         rq->cpu_load[j] = 0;
7218 #ifdef CONFIG_SMP
7219                 rq->sd = NULL;
7220                 rq->rd = NULL;
7221                 rq->active_balance = 0;
7222                 rq->next_balance = jiffies;
7223                 rq->push_cpu = 0;
7224                 rq->cpu = i;
7225                 rq->migration_thread = NULL;
7226                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7227                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7228 #endif
7229                 init_rq_hrtick(rq);
7230                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7231                 highest_cpu = i;
7232         }
7233
7234         set_load_weight(&init_task);
7235
7236 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7237         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7238 #endif
7239
7240 #ifdef CONFIG_SMP
7241         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7242         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7243 #endif
7244
7245 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7246         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7247 #endif
7248
7249         /*
7250          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7251          */
7252         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7253         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7254
7255         /*
7256          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7257          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7258          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7259          * when this runqueue becomes "idle".
7260          */
7261         init_idle(current, smp_processor_id());
7262         /*
7263          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7264          */
7265         current->sched_class = &fair_sched_class;
7266 }
7267
7268 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7269 void __might_sleep(char *file, int line)
7270 {
7271 #ifdef in_atomic
7272         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7273
7274         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7275             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7276                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7277                         return;
7278                 prev_jiffy = jiffies;
7279                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7280                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7281                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7282                         in_atomic(), irqs_disabled());
7283                 debug_show_held_locks(current);
7284                 if (irqs_disabled())
7285                         print_irqtrace_events(current);
7286                 dump_stack();
7287         }
7288 #endif
7289 }
7290 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7291 #endif
7292
7293 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7294 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7295 {
7296         int on_rq;
7297         update_rq_clock(rq);
7298         on_rq = p->se.on_rq;
7299         if (on_rq)
7300                 deactivate_task(rq, p, 0);
7301         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7302         if (on_rq) {
7303                 activate_task(rq, p, 0);
7304                 resched_task(rq->curr);
7305         }
7306 }
7307
7308 void normalize_rt_tasks(void)
7309 {
7310         struct task_struct *g, *p;
7311         unsigned long flags;
7312         struct rq *rq;
7313
7314         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7315         do_each_thread(g, p) {
7316                 /*
7317                  * Only normalize user tasks:
7318                  */
7319                 if (!p->mm)
7320                         continue;
7321
7322                 p->se.exec_start                = 0;
7323 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7324                 p->se.wait_start                = 0;
7325                 p->se.sleep_start               = 0;
7326                 p->se.block_start               = 0;
7327 #endif
7328                 task_rq(p)->clock               = 0;
7329
7330                 if (!rt_task(p)) {
7331                         /*
7332                          * Renice negative nice level userspace
7333                          * tasks back to 0:
7334                          */
7335                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7336                                 set_user_nice(p, 0);
7337                         continue;
7338                 }
7339
7340                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7341                 rq = __task_rq_lock(p);
7342
7343                 normalize_task(rq, p);
7344
7345                 __task_rq_unlock(rq);
7346                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7347         } while_each_thread(g, p);
7348
7349         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7350 }
7351
7352 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7353
7354 #ifdef CONFIG_IA64
7355 /*
7356  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7357  *
7358  * They can only be called when the whole system has been
7359  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7360  * activity can take place. Using them for anything else would
7361  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7362  * under any other configuration.
7363  */
7364
7365 /**
7366  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7367  * @cpu: the processor in question.
7368  *
7369  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7370  */
7371 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7372 {
7373         return cpu_curr(cpu);
7374 }
7375
7376 /**
7377  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7378  * @cpu: the processor in question.
7379  * @p: the task pointer to set.
7380  *
7381  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7382  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7383  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7384  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7385  * and caller must save the original value of the current task (see
7386  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7387  * re-starting the system.
7388  *
7389  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7390  */
7391 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7392 {
7393         cpu_curr(cpu) = p;
7394 }
7395
7396 #endif
7397
7398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7399
7400 #ifdef CONFIG_SMP
7401 /*
7402  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7403  * to reflect load distribution across cpus.
7404  */
7405 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7406 {
7407         struct cfs_rq *cfs_rq;
7408         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7409         cpumask_t sdspan = sd->span;
7410         int balanced = 1;
7411
7412         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7413         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7414                 int i;
7415                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7416                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7417
7418                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7419                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7420                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7421
7422                 /* Nothing to do if this group has no load */
7423                 if (!total_load)
7424                         continue;
7425
7426                 /*
7427                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7428                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7429                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7430                  */
7431                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7432
7433                 /*
7434                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7435                  * distribution.
7436                  */
7437                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7438                         unsigned long local_load, local_shares;
7439
7440                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7441                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7442                         if (!local_shares)
7443                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7444                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7445                                 continue;
7446
7447                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7448                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7449                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7450                         balanced = 0;
7451                 }
7452         }
7453
7454         return balanced;
7455 }
7456
7457 /*
7458  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7459  *
7460  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7461  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7462  * also implies increased scheduling overhead.
7463  *
7464  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7465  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7466  *
7467  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7468  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7469  *
7470  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7471  * fairness and the associated overhead.
7472  *
7473  */
7474
7475 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7476 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7477
7478 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7479 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7480
7481 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7482 static int load_balance_monitor(void *unused)
7483 {
7484         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7485         struct sched_param schedparm;
7486         int ret;
7487
7488         /*
7489          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7490          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7491          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7492          */
7493         schedparm.sched_priority = 1;
7494         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7495         if (ret)
7496                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7497                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7498
7499         while (!kthread_should_stop()) {
7500                 int i, cpu, balanced = 1;
7501
7502                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7503                 get_online_cpus();
7504                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7505                 lock_doms_cur();
7506                 /*
7507                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7508                  * chain on various cpus and to walk task group list
7509                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7510                  */
7511                 rcu_read_lock();
7512
7513                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7514                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7515                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7516
7517                         cpu = first_cpu(cpumap);
7518
7519                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7520                         for_each_domain(cpu, sd) {
7521                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7522                                         continue;
7523                                 sd_prev = sd;
7524                         }
7525
7526                         sd = sd_prev;
7527                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7528                         if (!sd)
7529                                 continue;
7530
7531                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7532                 }
7533
7534                 rcu_read_unlock();
7535
7536                 unlock_doms_cur();
7537                 put_online_cpus();
7538
7539                 if (!balanced)
7540                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7541                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7542                         timeout *= 2;
7543
7544                 msleep_interruptible(timeout);
7545         }
7546
7547         return 0;
7548 }
7549 #endif  /* CONFIG_SMP */
7550
7551 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7552 {
7553         int i;
7554
7555         for_each_possible_cpu(i) {
7556                 if (tg->cfs_rq)
7557                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7558                 if (tg->se)
7559                         kfree(tg->se[i]);
7560                 if (tg->rt_rq)
7561                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7562                 if (tg->rt_se)
7563                         kfree(tg->rt_se[i]);
7564         }
7565
7566         kfree(tg->cfs_rq);
7567         kfree(tg->se);
7568         kfree(tg->rt_rq);
7569         kfree(tg->rt_se);
7570         kfree(tg);
7571 }
7572
7573 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7574 struct task_group *sched_create_group(void)
7575 {
7576         struct task_group *tg;
7577         struct cfs_rq *cfs_rq;
7578         struct sched_entity *se;
7579         struct rt_rq *rt_rq;
7580         struct sched_rt_entity *rt_se;
7581         struct rq *rq;
7582         int i;
7583
7584         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7585         if (!tg)
7586                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7587
7588         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7589         if (!tg->cfs_rq)
7590                 goto err;
7591         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7592         if (!tg->se)
7593                 goto err;
7594         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7595         if (!tg->rt_rq)
7596                 goto err;
7597         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7598         if (!tg->rt_se)
7599                 goto err;
7600
7601         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7602         tg->rt_ratio = 0; /* XXX */
7603
7604         for_each_possible_cpu(i) {
7605                 rq = cpu_rq(i);
7606
7607                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7608                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7609                 if (!cfs_rq)
7610                         goto err;
7611
7612                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7613                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7614                 if (!se)
7615                         goto err;
7616
7617                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7618                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7619                 if (!rt_rq)
7620                         goto err;
7621
7622                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7623                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7624                 if (!rt_se)
7625                         goto err;
7626
7627                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7628                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7629         }
7630
7631         lock_task_group_list();
7632         for_each_possible_cpu(i) {
7633                 rq = cpu_rq(i);
7634                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7635                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7636                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7637                 list_add_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7638         }
7639         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7640         unlock_task_group_list();
7641
7642         return tg;
7643
7644 err:
7645         free_sched_group(tg);
7646         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7647 }
7648
7649 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7650 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7651 {
7652         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7653         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7654 }
7655
7656 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7657 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7658 {
7659         struct cfs_rq *cfs_rq = NULL;
7660         struct rt_rq *rt_rq = NULL;
7661         int i;
7662
7663         lock_task_group_list();
7664         for_each_possible_cpu(i) {
7665                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7666                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7667                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7668                 list_del_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list);
7669         }
7670         list_del_rcu(&tg->list);
7671         unlock_task_group_list();
7672
7673         BUG_ON(!cfs_rq);
7674
7675         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7676         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7677 }
7678
7679 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7680  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7681  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7682  *      reflect its new group.
7683  */
7684 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7685 {
7686         int on_rq, running;
7687         unsigned long flags;
7688         struct rq *rq;
7689
7690         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7691
7692         update_rq_clock(rq);
7693
7694         running = task_current(rq, tsk);
7695         on_rq = tsk->se.on_rq;
7696
7697         if (on_rq) {
7698                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7699                 if (unlikely(running))
7700                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7701         }
7702
7703         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7704
7705         if (on_rq) {
7706                 if (unlikely(running))
7707                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7708                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7709         }
7710
7711         task_rq_unlock(rq, &flags);
7712 }
7713
7714 /* rq->lock to be locked by caller */
7715 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7716 {
7717         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7718         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7719         int on_rq;
7720
7721         if (!shares)
7722                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7723
7724         on_rq = se->on_rq;
7725         if (on_rq) {
7726                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7727                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7728         }
7729
7730         se->load.weight = shares;
7731         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7732
7733         if (on_rq) {
7734                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7735                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7736         }
7737 }
7738
7739 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7740 {
7741         int i;
7742         struct cfs_rq *cfs_rq;
7743         struct rq *rq;
7744
7745         lock_task_group_list();
7746         if (tg->shares == shares)
7747                 goto done;
7748
7749         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7750                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7751
7752         /*
7753          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7754          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7755          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7756          */
7757         for_each_possible_cpu(i) {
7758                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7759                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7760         }
7761
7762         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7763         synchronize_sched();
7764
7765         /*
7766          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7767          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7768          */
7769         tg->shares = shares;
7770         for_each_possible_cpu(i) {
7771                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7772                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7773                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7774         }
7775
7776         /*
7777          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7778          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7779          */
7780         for_each_possible_cpu(i) {
7781                 rq = cpu_rq(i);
7782                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7783                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7784         }
7785 done:
7786         unlock_task_group_list();
7787         return 0;
7788 }
7789
7790 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7791 {
7792         return tg->shares;
7793 }
7794
7795 /*
7796  * Ensure the total rt_ratio <= sysctl_sched_rt_ratio
7797  */
7798 int sched_group_set_rt_ratio(struct task_group *tg, unsigned long rt_ratio)
7799 {
7800         struct task_group *tgi;
7801         unsigned long total = 0;
7802
7803         rcu_read_lock();
7804         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list)
7805                 total += tgi->rt_ratio;
7806         rcu_read_unlock();
7807
7808         if (total + rt_ratio - tg->rt_ratio > sysctl_sched_rt_ratio)
7809                 return -EINVAL;
7810
7811         tg->rt_ratio = rt_ratio;
7812         return 0;
7813 }
7814
7815 unsigned long sched_group_rt_ratio(struct task_group *tg)
7816 {
7817         return tg->rt_ratio;
7818 }
7819
7820 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7821
7822 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7823
7824 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7825 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7826 {
7827         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7828                             struct task_group, css);
7829 }
7830
7831 static struct cgroup_subsys_state *
7832 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7833 {
7834         struct task_group *tg;
7835
7836         if (!cgrp->parent) {
7837                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7838                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7839                 return &init_task_group.css;
7840         }
7841
7842         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7843         if (cgrp->parent->parent)
7844                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7845
7846         tg = sched_create_group();
7847         if (IS_ERR(tg))
7848                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7849
7850         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7851         tg->css.cgroup = cgrp;
7852
7853         return &tg->css;
7854 }
7855
7856 static void
7857 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7858 {
7859         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7860
7861         sched_destroy_group(tg);
7862 }
7863
7864 static int
7865 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7866                       struct task_struct *tsk)
7867 {
7868         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7869         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7870                 return -EINVAL;
7871
7872         return 0;
7873 }
7874
7875 static void
7876 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7877                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7878 {
7879         sched_move_task(tsk);
7880 }
7881
7882 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7883                                 u64 shareval)
7884 {
7885         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7886 }
7887
7888 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7889 {
7890         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7891
7892         return (u64) tg->shares;
7893 }
7894
7895 static int cpu_rt_ratio_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7896                 u64 rt_ratio_val)
7897 {
7898         return sched_group_set_rt_ratio(cgroup_tg(cgrp), rt_ratio_val);
7899 }
7900
7901 static u64 cpu_rt_ratio_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7902 {
7903         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7904
7905         return (u64) tg->rt_ratio;
7906 }
7907
7908 static struct cftype cpu_files[] = {
7909         {
7910                 .name = "shares",
7911                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7912                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7913         },
7914         {
7915                 .name = "rt_ratio",
7916                 .read_uint = cpu_rt_ratio_read_uint,
7917                 .write_uint = cpu_rt_ratio_write_uint,
7918         },
7919 };
7920
7921 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7922 {
7923         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7924 }
7925
7926 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7927         .name           = "cpu",
7928         .create         = cpu_cgroup_create,
7929         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7930         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7931         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7932         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7933         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7934         .early_init     = 1,
7935 };
7936
7937 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */
7938
7939 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7940
7941 /*
7942  * CPU accounting code for task groups.
7943  *
7944  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7945  * (balbir@in.ibm.com).
7946  */
7947
7948 /* track cpu usage of a group of tasks */
7949 struct cpuacct {
7950         struct cgroup_subsys_state css;
7951         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7952         u64 *cpuusage;
7953 };
7954
7955 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7956
7957 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7958 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
7959 {
7960         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
7961                             struct cpuacct, css);
7962 }
7963
7964 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
7965 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
7966 {
7967         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
7968                             struct cpuacct, css);
7969 }
7970
7971 /* create a new cpu accounting group */
7972 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7973         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7974 {
7975         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7976
7977         if (!ca)
7978                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7979
7980         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7981         if (!ca->cpuusage) {
7982                 kfree(ca);
7983                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7984         }
7985
7986         return &ca->css;
7987 }
7988
7989 /* destroy an existing cpu accounting group */
7990 static void
7991 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7992 {
7993         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7994
7995         free_percpu(ca->cpuusage);
7996         kfree(ca);
7997 }
7998
7999 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8000 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
8001 {
8002         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8003         u64 totalcpuusage = 0;
8004         int i;
8005
8006         for_each_possible_cpu(i) {
8007                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8008
8009                 /*
8010                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8011                  * platforms.
8012                  */
8013                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8014                 totalcpuusage += *cpuusage;
8015                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8016         }
8017
8018         return totalcpuusage;
8019 }
8020
8021 static struct cftype files[] = {
8022         {
8023                 .name = "usage",
8024                 .read_uint = cpuusage_read,
8025         },
8026 };
8027
8028 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8029 {
8030         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8031 }
8032
8033 /*
8034  * charge this task's execution time to its accounting group.
8035  *
8036  * called with rq->lock held.
8037  */
8038 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8039 {
8040         struct cpuacct *ca;
8041
8042         if (!cpuacct_subsys.active)
8043                 return;
8044
8045         ca = task_ca(tsk);
8046         if (ca) {
8047                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8048
8049                 *cpuusage += cputime;
8050         }
8051 }
8052
8053 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8054         .name = "cpuacct",
8055         .create = cpuacct_create,
8056         .destroy = cpuacct_destroy,
8057         .populate = cpuacct_populate,
8058         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8059 };
8060 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */