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