sched: rt-group: clean up the ifdeffery
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171
172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
173         /* schedulable entities of this group on each cpu */
174         struct sched_entity **se;
175         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
176         struct cfs_rq **cfs_rq;
177
178         /*
179          * shares assigned to a task group governs how much of cpu bandwidth
180          * is allocated to the group. The more shares a group has, the more is
181          * the cpu bandwidth allocated to it.
182          *
183          * For ex, lets say that there are three task groups, A, B and C which
184          * have been assigned shares 1000, 2000 and 3000 respectively. Then,
185          * cpu bandwidth allocated by the scheduler to task groups A, B and C
186          * should be:
187          *
188          *      Bw(A) = 1000/(1000+2000+3000) * 100 = 16.66%
189          *      Bw(B) = 2000/(1000+2000+3000) * 100 = 33.33%
190          *      Bw(C) = 3000/(1000+2000+3000) * 100 = 50%
191          *
192          * The weight assigned to a task group's schedulable entities on every
193          * cpu (task_group.se[a_cpu]->load.weight) is derived from the task
194          * group's shares. For ex: lets say that task group A has been
195          * assigned shares of 1000 and there are two CPUs in a system. Then,
196          *
197          *  tg_A->se[0]->load.weight = tg_A->se[1]->load.weight = 1000;
198          *
199          * Note: It's not necessary that each of a task's group schedulable
200          *       entity have the same weight on all CPUs. If the group
201          *       has 2 of its tasks on CPU0 and 1 task on CPU1, then a
202          *       better distribution of weight could be:
203          *
204          *      tg_A->se[0]->load.weight = 2/3 * 2000 = 1333
205          *      tg_A->se[1]->load.weight = 1/2 * 2000 =  667
206          *
207          * rebalance_shares() is responsible for distributing the shares of a
208          * task groups like this among the group's schedulable entities across
209          * cpus.
210          *
211          */
212         unsigned long shares;
213 #endif
214
215 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
216         struct sched_rt_entity **rt_se;
217         struct rt_rq **rt_rq;
218
219         u64 rt_runtime;
220 #endif
221
222         struct rcu_head rcu;
223         struct list_head list;
224 };
225
226 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
227 /* Default task group's sched entity on each cpu */
228 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
229 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
230 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
231
232 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
233 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
234 #endif
235
236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
237 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
238 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
239
240 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
241 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
242 #endif
243
244 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
245  * a task group's cpu shares.
246  */
247 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
248
249 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
250 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
251
252 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
253 #ifdef CONFIG_SMP
254 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
255 static struct task_struct *lb_monitor_task;
256 static int load_balance_monitor(void *unused);
257 #endif
258
259 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
260
261 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
262 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
263 #else
264 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
265 #endif
266
267 #define MIN_GROUP_SHARES        2
268
269 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
270 #endif
271
272 /* Default task group.
273  *      Every task in system belong to this group at bootup.
274  */
275 struct task_group init_task_group = {
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         .se     = init_sched_entity_p,
278         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
282         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
283         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
284 #endif
285 };
286
287 /* return group to which a task belongs */
288 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
289 {
290         struct task_group *tg;
291
292 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
293         tg = p->user->tg;
294 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
295         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
296                                 struct task_group, css);
297 #else
298         tg = &init_task_group;
299 #endif
300         return tg;
301 }
302
303 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
304 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
305 {
306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
307         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
308         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
309 #endif
310
311 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
312         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
313         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
314 #endif
315 }
316
317 static inline void lock_doms_cur(void)
318 {
319         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
320 }
321
322 static inline void unlock_doms_cur(void)
323 {
324         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
325 }
326
327 #else
328
329 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
330 static inline void lock_doms_cur(void) { }
331 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
332
333 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342
343         struct rb_root tasks_timeline;
344         struct rb_node *rb_leftmost;
345         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
346         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
347          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
348          */
349         struct sched_entity *curr;
350
351         unsigned long nr_spread_over;
352
353 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
354         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
355
356         /*
357          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
358          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
359          * (like users, containers etc.)
360          *
361          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
362          * list is used during load balance.
363          */
364         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
365         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
366 #endif
367 };
368
369 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
370 struct rt_rq {
371         struct rt_prio_array active;
372         unsigned long rt_nr_running;
373 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
374         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
375 #endif
376 #ifdef CONFIG_SMP
377         unsigned long rt_nr_migratory;
378         int overloaded;
379 #endif
380         int rt_throttled;
381         u64 rt_time;
382
383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
384         unsigned long rt_nr_boosted;
385
386         struct rq *rq;
387         struct list_head leaf_rt_rq_list;
388         struct task_group *tg;
389         struct sched_rt_entity *rt_se;
390 #endif
391 };
392
393 #ifdef CONFIG_SMP
394
395 /*
396  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
397  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
398  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
399  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
400  * object.
401  *
402  */
403 struct root_domain {
404         atomic_t refcount;
405         cpumask_t span;
406         cpumask_t online;
407
408         /*
409          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
410          * one runnable RT task.
411          */
412         cpumask_t rto_mask;
413         atomic_t rto_count;
414 };
415
416 /*
417  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
418  * members (mimicking the global state we have today).
419  */
420 static struct root_domain def_root_domain;
421
422 #endif
423
424 /*
425  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
426  *
427  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
428  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
429  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
430  */
431 struct rq {
432         /* runqueue lock: */
433         spinlock_t lock;
434
435         /*
436          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
437          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
438          */
439         unsigned long nr_running;
440         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
441         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
442         unsigned char idle_at_tick;
443 #ifdef CONFIG_NO_HZ
444         unsigned char in_nohz_recently;
445 #endif
446         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
447         struct load_weight load;
448         unsigned long nr_load_updates;
449         u64 nr_switches;
450
451         struct cfs_rq cfs;
452         struct rt_rq rt;
453         u64 rt_period_expire;
454         int rt_throttled;
455
456 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
457         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
458         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
459 #endif
460 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
461         struct list_head leaf_rt_rq_list;
462 #endif
463
464         /*
465          * This is part of a global counter where only the total sum
466          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
467          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
468          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
469          */
470         unsigned long nr_uninterruptible;
471
472         struct task_struct *curr, *idle;
473         unsigned long next_balance;
474         struct mm_struct *prev_mm;
475
476         u64 clock, prev_clock_raw;
477         s64 clock_max_delta;
478
479         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
480         u64 idle_clock;
481         unsigned int clock_deep_idle_events;
482         u64 tick_timestamp;
483
484         atomic_t nr_iowait;
485
486 #ifdef CONFIG_SMP
487         struct root_domain *rd;
488         struct sched_domain *sd;
489
490         /* For active balancing */
491         int active_balance;
492         int push_cpu;
493         /* cpu of this runqueue: */
494         int cpu;
495
496         struct task_struct *migration_thread;
497         struct list_head migration_queue;
498 #endif
499
500 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
501         unsigned long hrtick_flags;
502         ktime_t hrtick_expire;
503         struct hrtimer hrtick_timer;
504 #endif
505
506 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
507         /* latency stats */
508         struct sched_info rq_sched_info;
509
510         /* sys_sched_yield() stats */
511         unsigned int yld_exp_empty;
512         unsigned int yld_act_empty;
513         unsigned int yld_both_empty;
514         unsigned int yld_count;
515
516         /* schedule() stats */
517         unsigned int sched_switch;
518         unsigned int sched_count;
519         unsigned int sched_goidle;
520
521         /* try_to_wake_up() stats */
522         unsigned int ttwu_count;
523         unsigned int ttwu_local;
524
525         /* BKL stats */
526         unsigned int bkl_count;
527 #endif
528         struct lock_class_key rq_lock_key;
529 };
530
531 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
532
533 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
534 {
535         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
536 }
537
538 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
539 {
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         return rq->cpu;
542 #else
543         return 0;
544 #endif
545 }
546
547 /*
548  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
549  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
550  */
551 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
552 {
553         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
554         u64 now = sched_clock();
555         s64 delta = now - prev_raw;
556         u64 clock = rq->clock;
557
558 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
559         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
560 #endif
561         /*
562          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
563          */
564         if (unlikely(delta < 0)) {
565                 clock++;
566                 rq->clock_warps++;
567         } else {
568                 /*
569                  * Catch too large forward jumps too:
570                  */
571                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
572                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
573                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
574                         else
575                                 clock++;
576                         rq->clock_overflows++;
577                 } else {
578                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
579                                 rq->clock_max_delta = delta;
580                         clock += delta;
581                 }
582         }
583
584         rq->prev_clock_raw = now;
585         rq->clock = clock;
586 }
587
588 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
589 {
590         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
591                 __update_rq_clock(rq);
592 }
593
594 /*
595  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
596  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
597  *
598  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
599  * preempt-disabled sections.
600  */
601 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
602         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
603
604 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
605 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
606 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
607 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
608
609 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
610 {
611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
612         u64 delta;
613
614         if (!rq->rt_throttled)
615                 return 0;
616
617         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
618                 return 1;
619
620         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
621         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
622
623         return (unsigned long)delta;
624 }
625
626 /*
627  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
628  */
629 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
630 # define const_debug __read_mostly
631 #else
632 # define const_debug static const
633 #endif
634
635 /*
636  * Debugging: various feature bits
637  */
638 enum {
639         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
640         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
641         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
642         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
643         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
644         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
645         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
646 };
647
648 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
649                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
650                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
651                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
652                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
653                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
654                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
655                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
656
657 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
658
659 /*
660  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
661  * Limited because this is done with IRQs disabled.
662  */
663 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
664
665 /*
666  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
667  * default: 1s
668  */
669 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
670
671 /*
672  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
673  * default: 0.95s
674  */
675 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
676
677 /*
678  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
679  */
680 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
681
682 /*
683  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
684  * clock constructed from sched_clock():
685  */
686 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
687 {
688         unsigned long long now;
689         unsigned long flags;
690         struct rq *rq;
691
692         local_irq_save(flags);
693         rq = cpu_rq(cpu);
694         /*
695          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
696          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
697          */
698         if (rq->idle)
699                 update_rq_clock(rq);
700         now = rq->clock;
701         local_irq_restore(flags);
702
703         return now;
704 }
705 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
706
707 #ifndef prepare_arch_switch
708 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
709 #endif
710 #ifndef finish_arch_switch
711 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
712 #endif
713
714 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
715 {
716         return rq->curr == p;
717 }
718
719 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
720 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
721 {
722         return task_current(rq, p);
723 }
724
725 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
726 {
727 }
728
729 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
730 {
731 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
732         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
733         rq->lock.owner = current;
734 #endif
735         /*
736          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
737          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
738          * prev into current:
739          */
740         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
741
742         spin_unlock_irq(&rq->lock);
743 }
744
745 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
746 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
747 {
748 #ifdef CONFIG_SMP
749         return p->oncpu;
750 #else
751         return task_current(rq, p);
752 #endif
753 }
754
755 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
756 {
757 #ifdef CONFIG_SMP
758         /*
759          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
760          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
761          * here.
762          */
763         next->oncpu = 1;
764 #endif
765 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
766         spin_unlock_irq(&rq->lock);
767 #else
768         spin_unlock(&rq->lock);
769 #endif
770 }
771
772 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
773 {
774 #ifdef CONFIG_SMP
775         /*
776          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
777          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
778          * finished.
779          */
780         smp_wmb();
781         prev->oncpu = 0;
782 #endif
783 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
784         local_irq_enable();
785 #endif
786 }
787 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
788
789 /*
790  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
791  * Must be called interrupts disabled.
792  */
793 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
794         __acquires(rq->lock)
795 {
796         for (;;) {
797                 struct rq *rq = task_rq(p);
798                 spin_lock(&rq->lock);
799                 if (likely(rq == task_rq(p)))
800                         return rq;
801                 spin_unlock(&rq->lock);
802         }
803 }
804
805 /*
806  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
807  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
808  * explicitly disabling preemption.
809  */
810 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
811         __acquires(rq->lock)
812 {
813         struct rq *rq;
814
815         for (;;) {
816                 local_irq_save(*flags);
817                 rq = task_rq(p);
818                 spin_lock(&rq->lock);
819                 if (likely(rq == task_rq(p)))
820                         return rq;
821                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
822         }
823 }
824
825 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
826         __releases(rq->lock)
827 {
828         spin_unlock(&rq->lock);
829 }
830
831 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
832         __releases(rq->lock)
833 {
834         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
835 }
836
837 /*
838  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
839  */
840 static struct rq *this_rq_lock(void)
841         __acquires(rq->lock)
842 {
843         struct rq *rq;
844
845         local_irq_disable();
846         rq = this_rq();
847         spin_lock(&rq->lock);
848
849         return rq;
850 }
851
852 /*
853  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
854  */
855 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
856 {
857         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
858
859         spin_lock(&rq->lock);
860         __update_rq_clock(rq);
861         spin_unlock(&rq->lock);
862         rq->clock_deep_idle_events++;
863 }
864 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
865
866 /*
867  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
868  */
869 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
870 {
871         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
872         u64 now = sched_clock();
873
874         rq->idle_clock += delta_ns;
875         /*
876          * Override the previous timestamp and ignore all
877          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
878          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
879          * rq clock:
880          */
881         spin_lock(&rq->lock);
882         rq->prev_clock_raw = now;
883         rq->clock += delta_ns;
884         spin_unlock(&rq->lock);
885         touch_softlockup_watchdog();
886 }
887 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
888
889 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
890
891 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
892 {
893         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
894 }
895
896 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
897 /*
898  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
899  *
900  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
901  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
902  * reschedule event.
903  *
904  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
905  * rq->lock.
906  */
907 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
908 {
909         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
910 }
911
912 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
913 {
914         unsigned long flags;
915
916         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
917         resched_task(rq->curr);
918         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
919 }
920
921 enum {
922         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
923         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
924 };
925
926 /*
927  * Use hrtick when:
928  *  - enabled by features
929  *  - hrtimer is actually high res
930  */
931 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
932 {
933         if (!sched_feat(HRTICK))
934                 return 0;
935         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
936 }
937
938 /*
939  * Called to set the hrtick timer state.
940  *
941  * called with rq->lock held and irqs disabled
942  */
943 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
944 {
945         assert_spin_locked(&rq->lock);
946
947         /*
948          * preempt at: now + delay
949          */
950         rq->hrtick_expire =
951                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
952         /*
953          * indicate we need to program the timer
954          */
955         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
956         if (reset)
957                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
958
959         /*
960          * New slices are called from the schedule path and don't need a
961          * forced reschedule.
962          */
963         if (reset)
964                 resched_hrt(rq->curr);
965 }
966
967 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
968 {
969         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
970                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
971 }
972
973 /*
974  * Update the timer from the possible pending state.
975  */
976 static void hrtick_set(struct rq *rq)
977 {
978         ktime_t time;
979         int set, reset;
980         unsigned long flags;
981
982         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
983
984         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
985         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
986         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
987         time = rq->hrtick_expire;
988         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
989         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
990
991         if (set) {
992                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
993                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
994                         resched_rq(rq);
995         } else
996                 hrtick_clear(rq);
997 }
998
999 /*
1000  * High-resolution timer tick.
1001  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1002  */
1003 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1004 {
1005         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1006
1007         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1008
1009         spin_lock(&rq->lock);
1010         __update_rq_clock(rq);
1011         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1012         spin_unlock(&rq->lock);
1013
1014         return HRTIMER_NORESTART;
1015 }
1016
1017 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1018 {
1019         rq->hrtick_flags = 0;
1020         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1021         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1022         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1023 }
1024
1025 void hrtick_resched(void)
1026 {
1027         struct rq *rq;
1028         unsigned long flags;
1029
1030         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1031                 return;
1032
1033         local_irq_save(flags);
1034         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1035         hrtick_set(rq);
1036         local_irq_restore(flags);
1037 }
1038 #else
1039 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1040 {
1041 }
1042
1043 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1044 {
1045 }
1046
1047 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1048 {
1049 }
1050
1051 void hrtick_resched(void)
1052 {
1053 }
1054 #endif
1055
1056 /*
1057  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1058  *
1059  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1060  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1061  * the target CPU.
1062  */
1063 #ifdef CONFIG_SMP
1064
1065 #ifndef tsk_is_polling
1066 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1067 #endif
1068
1069 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1070 {
1071         int cpu;
1072
1073         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1074
1075         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1076                 return;
1077
1078         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1079
1080         cpu = task_cpu(p);
1081         if (cpu == smp_processor_id())
1082                 return;
1083
1084         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1085         smp_mb();
1086         if (!tsk_is_polling(p))
1087                 smp_send_reschedule(cpu);
1088 }
1089
1090 static void resched_cpu(int cpu)
1091 {
1092         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1093         unsigned long flags;
1094
1095         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1096                 return;
1097         resched_task(cpu_curr(cpu));
1098         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1099 }
1100 #else
1101 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1102 {
1103         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1104         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1105 }
1106 #endif
1107
1108 #if BITS_PER_LONG == 32
1109 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1110 #else
1111 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1112 #endif
1113
1114 #define WMULT_SHIFT     32
1115
1116 /*
1117  * Shift right and round:
1118  */
1119 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1120
1121 static unsigned long
1122 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1123                 struct load_weight *lw)
1124 {
1125         u64 tmp;
1126
1127         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1128                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1129
1130         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1131         /*
1132          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1133          */
1134         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1135                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1136                         WMULT_SHIFT/2);
1137         else
1138                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1139
1140         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1141 }
1142
1143 static inline unsigned long
1144 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1145 {
1146         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1147 }
1148
1149 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1150 {
1151         lw->weight += inc;
1152 }
1153
1154 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1155 {
1156         lw->weight -= dec;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1161  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1162  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1163  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1164  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1165  * slice expiry etc.
1166  */
1167
1168 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1169 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1170
1171 /*
1172  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1173  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1174  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1175  * that remained on nice 0.
1176  *
1177  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1178  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1179  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1180  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1181  * the relative distance between them is ~25%.)
1182  */
1183 static const int prio_to_weight[40] = {
1184  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1185  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1186  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1187  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1188  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1189  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1190  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1191  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1192 };
1193
1194 /*
1195  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1196  *
1197  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1198  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1199  * into multiplications:
1200  */
1201 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1202  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1203  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1204  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1205  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1206  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1207  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1208  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1209  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1210 };
1211
1212 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1213
1214 /*
1215  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1216  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1217  * structures to the load-balancing proper:
1218  */
1219 struct rq_iterator {
1220         void *arg;
1221         struct task_struct *(*start)(void *);
1222         struct task_struct *(*next)(void *);
1223 };
1224
1225 #ifdef CONFIG_SMP
1226 static unsigned long
1227 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1228               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1229               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1230               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1231
1232 static int
1233 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1234                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1235                    struct rq_iterator *iterator);
1236 #endif
1237
1238 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1239 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1240 #else
1241 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1242 #endif
1243
1244 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1245 {
1246         update_load_add(&rq->load, load);
1247 }
1248
1249 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1250 {
1251         update_load_sub(&rq->load, load);
1252 }
1253
1254 #ifdef CONFIG_SMP
1255 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1256 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1257 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1258 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1259 #endif /* CONFIG_SMP */
1260
1261 #include "sched_stats.h"
1262 #include "sched_idletask.c"
1263 #include "sched_fair.c"
1264 #include "sched_rt.c"
1265 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1266 # include "sched_debug.c"
1267 #endif
1268
1269 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1270
1271 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1272 {
1273         rq->nr_running++;
1274 }
1275
1276 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1277 {
1278         rq->nr_running--;
1279 }
1280
1281 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1282 {
1283         if (task_has_rt_policy(p)) {
1284                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1285                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1286                 return;
1287         }
1288
1289         /*
1290          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1291          */
1292         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1293                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1294                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1295                 return;
1296         }
1297
1298         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1299         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1300 }
1301
1302 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1303 {
1304         sched_info_queued(p);
1305         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1306         p->se.on_rq = 1;
1307 }
1308
1309 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1310 {
1311         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1312         p->se.on_rq = 0;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1317  */
1318 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1319 {
1320         return p->static_prio;
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1325  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1326  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1327  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1328  * estimator recalculates.
1329  */
1330 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1331 {
1332         int prio;
1333
1334         if (task_has_rt_policy(p))
1335                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1336         else
1337                 prio = __normal_prio(p);
1338         return prio;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1343  * taken into account by the scheduler. This value might
1344  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1345  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1346  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1347  */
1348 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1349 {
1350         p->normal_prio = normal_prio(p);
1351         /*
1352          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1353          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1354          * to the normal priority:
1355          */
1356         if (!rt_prio(p->prio))
1357                 return p->normal_prio;
1358         return p->prio;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * activate_task - move a task to the runqueue.
1363  */
1364 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1365 {
1366         if (task_contributes_to_load(p))
1367                 rq->nr_uninterruptible--;
1368
1369         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1370         inc_nr_running(rq);
1371 }
1372
1373 /*
1374  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1375  */
1376 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1377 {
1378         if (task_contributes_to_load(p))
1379                 rq->nr_uninterruptible++;
1380
1381         dequeue_task(rq, p, sleep);
1382         dec_nr_running(rq);
1383 }
1384
1385 /**
1386  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1387  * @p: the task in question.
1388  */
1389 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1390 {
1391         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1392 }
1393
1394 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1395 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1396 {
1397         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1398 }
1399
1400 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1401 {
1402         set_task_rq(p, cpu);
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404         /*
1405          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1406          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1407          * per-task data have been completed by this moment.
1408          */
1409         smp_wmb();
1410         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1411 #endif
1412 }
1413
1414 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1415                                        const struct sched_class *prev_class,
1416                                        int oldprio, int running)
1417 {
1418         if (prev_class != p->sched_class) {
1419                 if (prev_class->switched_from)
1420                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1421                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1422         } else
1423                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1424 }
1425
1426 #ifdef CONFIG_SMP
1427
1428 /*
1429  * Is this task likely cache-hot:
1430  */
1431 static int
1432 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1433 {
1434         s64 delta;
1435
1436         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1437                 return 0;
1438
1439         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1440                 return 1;
1441         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1442                 return 0;
1443
1444         delta = now - p->se.exec_start;
1445
1446         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1447 }
1448
1449
1450 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1451 {
1452         int old_cpu = task_cpu(p);
1453         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1454         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1455                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1456         u64 clock_offset;
1457
1458         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1459
1460 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1461         if (p->se.wait_start)
1462                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1463         if (p->se.sleep_start)
1464                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1465         if (p->se.block_start)
1466                 p->se.block_start -= clock_offset;
1467         if (old_cpu != new_cpu) {
1468                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1469                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1470                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1471         }
1472 #endif
1473         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1474                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1475
1476         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1477 }
1478
1479 struct migration_req {
1480         struct list_head list;
1481
1482         struct task_struct *task;
1483         int dest_cpu;
1484
1485         struct completion done;
1486 };
1487
1488 /*
1489  * The task's runqueue lock must be held.
1490  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1491  */
1492 static int
1493 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1494 {
1495         struct rq *rq = task_rq(p);
1496
1497         /*
1498          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1499          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1500          */
1501         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1502                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1503                 return 0;
1504         }
1505
1506         init_completion(&req->done);
1507         req->task = p;
1508         req->dest_cpu = dest_cpu;
1509         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1510
1511         return 1;
1512 }
1513
1514 /*
1515  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1516  *
1517  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1518  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1519  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1520  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1521  * waiting to become inactive.
1522  */
1523 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1524 {
1525         unsigned long flags;
1526         int running, on_rq;
1527         struct rq *rq;
1528
1529         for (;;) {
1530                 /*
1531                  * We do the initial early heuristics without holding
1532                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1533                  * the runqueue lock when things look like they will
1534                  * work out!
1535                  */
1536                 rq = task_rq(p);
1537
1538                 /*
1539                  * If the task is actively running on another CPU
1540                  * still, just relax and busy-wait without holding
1541                  * any locks.
1542                  *
1543                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1544                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1545                  * But we don't care, since "task_running()" will
1546                  * return false if the runqueue has changed and p
1547                  * is actually now running somewhere else!
1548                  */
1549                 while (task_running(rq, p))
1550                         cpu_relax();
1551
1552                 /*
1553                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1554                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1555                  * just go back and repeat.
1556                  */
1557                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1558                 running = task_running(rq, p);
1559                 on_rq = p->se.on_rq;
1560                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1561
1562                 /*
1563                  * Was it really running after all now that we
1564                  * checked with the proper locks actually held?
1565                  *
1566                  * Oops. Go back and try again..
1567                  */
1568                 if (unlikely(running)) {
1569                         cpu_relax();
1570                         continue;
1571                 }
1572
1573                 /*
1574                  * It's not enough that it's not actively running,
1575                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1576                  * preempted!
1577                  *
1578                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1579                  * running right now), it's preempted, and we should
1580                  * yield - it could be a while.
1581                  */
1582                 if (unlikely(on_rq)) {
1583                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1584                         continue;
1585                 }
1586
1587                 /*
1588                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1589                  * runnable, which means that it will never become
1590                  * running in the future either. We're all done!
1591                  */
1592                 break;
1593         }
1594 }
1595
1596 /***
1597  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1598  * @p: the to-be-kicked thread
1599  *
1600  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1601  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1602  *
1603  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1604  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1605  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1606  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1607  * achieved as well.
1608  */
1609 void kick_process(struct task_struct *p)
1610 {
1611         int cpu;
1612
1613         preempt_disable();
1614         cpu = task_cpu(p);
1615         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1616                 smp_send_reschedule(cpu);
1617         preempt_enable();
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1622  * according to the scheduling class and "nice" value.
1623  *
1624  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1625  * balance conservatively.
1626  */
1627 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1628 {
1629         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1630         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1631
1632         if (type == 0)
1633                 return total;
1634
1635         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1636 }
1637
1638 /*
1639  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1640  * according to the scheduling class and "nice" value.
1641  */
1642 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1643 {
1644         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1645         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1646
1647         if (type == 0)
1648                 return total;
1649
1650         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1655  */
1656 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1657 {
1658         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1659         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1660         unsigned long n = rq->nr_running;
1661
1662         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1663 }
1664
1665 /*
1666  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1667  * domain.
1668  */
1669 static struct sched_group *
1670 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1671 {
1672         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1673         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1674         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1675         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1676
1677         do {
1678                 unsigned long load, avg_load;
1679                 int local_group;
1680                 int i;
1681
1682                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1683                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1684                         continue;
1685
1686                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1687
1688                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1689                 avg_load = 0;
1690
1691                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1692                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1693                         if (local_group)
1694                                 load = source_load(i, load_idx);
1695                         else
1696                                 load = target_load(i, load_idx);
1697
1698                         avg_load += load;
1699                 }
1700
1701                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1702                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1703                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1704
1705                 if (local_group) {
1706                         this_load = avg_load;
1707                         this = group;
1708                 } else if (avg_load < min_load) {
1709                         min_load = avg_load;
1710                         idlest = group;
1711                 }
1712         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1713
1714         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1715                 return NULL;
1716         return idlest;
1717 }
1718
1719 /*
1720  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1721  */
1722 static int
1723 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1724 {
1725         cpumask_t tmp;
1726         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1727         int idlest = -1;
1728         int i;
1729
1730         /* Traverse only the allowed CPUs */
1731         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1732
1733         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1734                 load = weighted_cpuload(i);
1735
1736                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1737                         min_load = load;
1738                         idlest = i;
1739                 }
1740         }
1741
1742         return idlest;
1743 }
1744
1745 /*
1746  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1747  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1748  * SD_BALANCE_EXEC.
1749  *
1750  * Balance, ie. select the least loaded group.
1751  *
1752  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1753  *
1754  * preempt must be disabled.
1755  */
1756 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1757 {
1758         struct task_struct *t = current;
1759         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1760
1761         for_each_domain(cpu, tmp) {
1762                 /*
1763                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1764                  */
1765                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1766                         break;
1767                 if (tmp->flags & flag)
1768                         sd = tmp;
1769         }
1770
1771         while (sd) {
1772                 cpumask_t span;
1773                 struct sched_group *group;
1774                 int new_cpu, weight;
1775
1776                 if (!(sd->flags & flag)) {
1777                         sd = sd->child;
1778                         continue;
1779                 }
1780
1781                 span = sd->span;
1782                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1783                 if (!group) {
1784                         sd = sd->child;
1785                         continue;
1786                 }
1787
1788                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1789                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1790                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1791                         sd = sd->child;
1792                         continue;
1793                 }
1794
1795                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1796                 cpu = new_cpu;
1797                 sd = NULL;
1798                 weight = cpus_weight(span);
1799                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1800                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1801                                 break;
1802                         if (tmp->flags & flag)
1803                                 sd = tmp;
1804                 }
1805                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1806         }
1807
1808         return cpu;
1809 }
1810
1811 #endif /* CONFIG_SMP */
1812
1813 /***
1814  * try_to_wake_up - wake up a thread
1815  * @p: the to-be-woken-up thread
1816  * @state: the mask of task states that can be woken
1817  * @sync: do a synchronous wakeup?
1818  *
1819  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1820  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1821  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1822  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1823  * runnable without the overhead of this.
1824  *
1825  * returns failure only if the task is already active.
1826  */
1827 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1828 {
1829         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1830         unsigned long flags;
1831         long old_state;
1832         struct rq *rq;
1833
1834         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1835         old_state = p->state;
1836         if (!(old_state & state))
1837                 goto out;
1838
1839         if (p->se.on_rq)
1840                 goto out_running;
1841
1842         cpu = task_cpu(p);
1843         orig_cpu = cpu;
1844         this_cpu = smp_processor_id();
1845
1846 #ifdef CONFIG_SMP
1847         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1848                 goto out_activate;
1849
1850         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1851         if (cpu != orig_cpu) {
1852                 set_task_cpu(p, cpu);
1853                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1854                 /* might preempt at this point */
1855                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1856                 old_state = p->state;
1857                 if (!(old_state & state))
1858                         goto out;
1859                 if (p->se.on_rq)
1860                         goto out_running;
1861
1862                 this_cpu = smp_processor_id();
1863                 cpu = task_cpu(p);
1864         }
1865
1866 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1867         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1868         if (cpu == this_cpu)
1869                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1870         else {
1871                 struct sched_domain *sd;
1872                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1873                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1874                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1875                                 break;
1876                         }
1877                 }
1878         }
1879 #endif
1880
1881 out_activate:
1882 #endif /* CONFIG_SMP */
1883         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1884         if (sync)
1885                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1886         if (orig_cpu != cpu)
1887                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1888         if (cpu == this_cpu)
1889                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1890         else
1891                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1892         update_rq_clock(rq);
1893         activate_task(rq, p, 1);
1894         check_preempt_curr(rq, p);
1895         success = 1;
1896
1897 out_running:
1898         p->state = TASK_RUNNING;
1899 #ifdef CONFIG_SMP
1900         if (p->sched_class->task_wake_up)
1901                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1902 #endif
1903 out:
1904         task_rq_unlock(rq, &flags);
1905
1906         return success;
1907 }
1908
1909 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1910 {
1911         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1912 }
1913 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1914
1915 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1916 {
1917         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1922  * p is forked by current.
1923  *
1924  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1925  */
1926 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1927 {
1928         p->se.exec_start                = 0;
1929         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1930         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1931
1932 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1933         p->se.wait_start                = 0;
1934         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1935         p->se.sleep_start               = 0;
1936         p->se.block_start               = 0;
1937         p->se.sleep_max                 = 0;
1938         p->se.block_max                 = 0;
1939         p->se.exec_max                  = 0;
1940         p->se.slice_max                 = 0;
1941         p->se.wait_max                  = 0;
1942 #endif
1943
1944         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1945         p->se.on_rq = 0;
1946
1947 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1948         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1949 #endif
1950
1951         /*
1952          * We mark the process as running here, but have not actually
1953          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1954          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1955          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1956          */
1957         p->state = TASK_RUNNING;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * fork()/clone()-time setup:
1962  */
1963 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1964 {
1965         int cpu = get_cpu();
1966
1967         __sched_fork(p);
1968
1969 #ifdef CONFIG_SMP
1970         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1971 #endif
1972         set_task_cpu(p, cpu);
1973
1974         /*
1975          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1976          */
1977         p->prio = current->normal_prio;
1978         if (!rt_prio(p->prio))
1979                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1980
1981 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1982         if (likely(sched_info_on()))
1983                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1984 #endif
1985 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1986         p->oncpu = 0;
1987 #endif
1988 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1989         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1990         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1991 #endif
1992         put_cpu();
1993 }
1994
1995 /*
1996  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1997  *
1998  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1999  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2000  * on the runqueue and wakes it.
2001  */
2002 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2003 {
2004         unsigned long flags;
2005         struct rq *rq;
2006
2007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2008         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2009         update_rq_clock(rq);
2010
2011         p->prio = effective_prio(p);
2012
2013         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2014                 activate_task(rq, p, 0);
2015         } else {
2016                 /*
2017                  * Let the scheduling class do new task startup
2018                  * management (if any):
2019                  */
2020                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2021                 inc_nr_running(rq);
2022         }
2023         check_preempt_curr(rq, p);
2024 #ifdef CONFIG_SMP
2025         if (p->sched_class->task_wake_up)
2026                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2027 #endif
2028         task_rq_unlock(rq, &flags);
2029 }
2030
2031 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2032
2033 /**
2034  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2035  * @notifier: notifier struct to register
2036  */
2037 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2038 {
2039         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2040 }
2041 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2042
2043 /**
2044  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2045  * @notifier: notifier struct to unregister
2046  *
2047  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2048  */
2049 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2050 {
2051         hlist_del(&notifier->link);
2052 }
2053 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2054
2055 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2056 {
2057         struct preempt_notifier *notifier;
2058         struct hlist_node *node;
2059
2060         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2061                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2062 }
2063
2064 static void
2065 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2066                                  struct task_struct *next)
2067 {
2068         struct preempt_notifier *notifier;
2069         struct hlist_node *node;
2070
2071         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2072                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2073 }
2074
2075 #else
2076
2077 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2078 {
2079 }
2080
2081 static void
2082 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2083                                  struct task_struct *next)
2084 {
2085 }
2086
2087 #endif
2088
2089 /**
2090  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2091  * @rq: the runqueue preparing to switch
2092  * @prev: the current task that is being switched out
2093  * @next: the task we are going to switch to.
2094  *
2095  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2096  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2097  * switch.
2098  *
2099  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2100  * hooks.
2101  */
2102 static inline void
2103 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2104                     struct task_struct *next)
2105 {
2106         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2107         prepare_lock_switch(rq, next);
2108         prepare_arch_switch(next);
2109 }
2110
2111 /**
2112  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2113  * @rq: runqueue associated with task-switch
2114  * @prev: the thread we just switched away from.
2115  *
2116  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2117  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2118  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2119  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2120  *
2121  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2122  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2123  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2124  * details.)
2125  */
2126 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2127         __releases(rq->lock)
2128 {
2129         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2130         long prev_state;
2131
2132         rq->prev_mm = NULL;
2133
2134         /*
2135          * A task struct has one reference for the use as "current".
2136          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2137          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2138          * the scheduled task must drop that reference.
2139          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2140          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2141          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2142          * be dropped twice.
2143          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2144          */
2145         prev_state = prev->state;
2146         finish_arch_switch(prev);
2147         finish_lock_switch(rq, prev);
2148 #ifdef CONFIG_SMP
2149         if (current->sched_class->post_schedule)
2150                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2151 #endif
2152
2153         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2154         if (mm)
2155                 mmdrop(mm);
2156         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2157                 /*
2158                  * Remove function-return probe instances associated with this
2159                  * task and put them back on the free list.
2160                  */
2161                 kprobe_flush_task(prev);
2162                 put_task_struct(prev);
2163         }
2164 }
2165
2166 /**
2167  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2168  * @prev: the thread we just switched away from.
2169  */
2170 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2171         __releases(rq->lock)
2172 {
2173         struct rq *rq = this_rq();
2174
2175         finish_task_switch(rq, prev);
2176 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2177         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2178         preempt_enable();
2179 #endif
2180         if (current->set_child_tid)
2181                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2182 }
2183
2184 /*
2185  * context_switch - switch to the new MM and the new
2186  * thread's register state.
2187  */
2188 static inline void
2189 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2190                struct task_struct *next)
2191 {
2192         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2193
2194         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2195         mm = next->mm;
2196         oldmm = prev->active_mm;
2197         /*
2198          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2199          * combine the page table reload and the switch backend into
2200          * one hypercall.
2201          */
2202         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2203
2204         if (unlikely(!mm)) {
2205                 next->active_mm = oldmm;
2206                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2207                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2208         } else
2209                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2210
2211         if (unlikely(!prev->mm)) {
2212                 prev->active_mm = NULL;
2213                 rq->prev_mm = oldmm;
2214         }
2215         /*
2216          * Since the runqueue lock will be released by the next
2217          * task (which is an invalid locking op but in the case
2218          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2219          * do an early lockdep release here:
2220          */
2221 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2222         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2223 #endif
2224
2225         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2226         switch_to(prev, next, prev);
2227
2228         barrier();
2229         /*
2230          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2231          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2232          * frame will be invalid.
2233          */
2234         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2235 }
2236
2237 /*
2238  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2239  *
2240  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2241  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2242  * number of context switches performed since bootup.
2243  */
2244 unsigned long nr_running(void)
2245 {
2246         unsigned long i, sum = 0;
2247
2248         for_each_online_cpu(i)
2249                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2250
2251         return sum;
2252 }
2253
2254 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2255 {
2256         unsigned long i, sum = 0;
2257
2258         for_each_possible_cpu(i)
2259                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2260
2261         /*
2262          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2263          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2264          */
2265         if (unlikely((long)sum < 0))
2266                 sum = 0;
2267
2268         return sum;
2269 }
2270
2271 unsigned long long nr_context_switches(void)
2272 {
2273         int i;
2274         unsigned long long sum = 0;
2275
2276         for_each_possible_cpu(i)
2277                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2278
2279         return sum;
2280 }
2281
2282 unsigned long nr_iowait(void)
2283 {
2284         unsigned long i, sum = 0;
2285
2286         for_each_possible_cpu(i)
2287                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2288
2289         return sum;
2290 }
2291
2292 unsigned long nr_active(void)
2293 {
2294         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2295
2296         for_each_online_cpu(i) {
2297                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2298                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2299         }
2300
2301         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2302                 uninterruptible = 0;
2303
2304         return running + uninterruptible;
2305 }
2306
2307 /*
2308  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2309  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2310  */
2311 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2312 {
2313         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2314         int i, scale;
2315
2316         this_rq->nr_load_updates++;
2317
2318         /* Update our load: */
2319         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2320                 unsigned long old_load, new_load;
2321
2322                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2323
2324                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2325                 new_load = this_load;
2326                 /*
2327                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2328                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2329                  * example.
2330                  */
2331                 if (new_load > old_load)
2332                         new_load += scale-1;
2333                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2334         }
2335 }
2336
2337 #ifdef CONFIG_SMP
2338
2339 /*
2340  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2341  *
2342  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2343  * you need to do so manually before calling.
2344  */
2345 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2346         __acquires(rq1->lock)
2347         __acquires(rq2->lock)
2348 {
2349         BUG_ON(!irqs_disabled());
2350         if (rq1 == rq2) {
2351                 spin_lock(&rq1->lock);
2352                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2353         } else {
2354                 if (rq1 < rq2) {
2355                         spin_lock(&rq1->lock);
2356                         spin_lock(&rq2->lock);
2357                 } else {
2358                         spin_lock(&rq2->lock);
2359                         spin_lock(&rq1->lock);
2360                 }
2361         }
2362         update_rq_clock(rq1);
2363         update_rq_clock(rq2);
2364 }
2365
2366 /*
2367  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2368  *
2369  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2370  * you need to do so manually after calling.
2371  */
2372 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2373         __releases(rq1->lock)
2374         __releases(rq2->lock)
2375 {
2376         spin_unlock(&rq1->lock);
2377         if (rq1 != rq2)
2378                 spin_unlock(&rq2->lock);
2379         else
2380                 __release(rq2->lock);
2381 }
2382
2383 /*
2384  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2385  */
2386 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2387         __releases(this_rq->lock)
2388         __acquires(busiest->lock)
2389         __acquires(this_rq->lock)
2390 {
2391         int ret = 0;
2392
2393         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2394                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2395                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2396                 BUG_ON(1);
2397         }
2398         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2399                 if (busiest < this_rq) {
2400                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2401                         spin_lock(&busiest->lock);
2402                         spin_lock(&this_rq->lock);
2403                         ret = 1;
2404                 } else
2405                         spin_lock(&busiest->lock);
2406         }
2407         return ret;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2412  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2413  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2414  * the cpu_allowed mask is restored.
2415  */
2416 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2417 {
2418         struct migration_req req;
2419         unsigned long flags;
2420         struct rq *rq;
2421
2422         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2423         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2424             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2425                 goto out;
2426
2427         /* force the process onto the specified CPU */
2428         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2429                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2430                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2431
2432                 get_task_struct(mt);
2433                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2434                 wake_up_process(mt);
2435                 put_task_struct(mt);
2436                 wait_for_completion(&req.done);
2437
2438                 return;
2439         }
2440 out:
2441         task_rq_unlock(rq, &flags);
2442 }
2443
2444 /*
2445  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2446  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2447  */
2448 void sched_exec(void)
2449 {
2450         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2451         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2452         put_cpu();
2453         if (new_cpu != this_cpu)
2454                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2455 }
2456
2457 /*
2458  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2459  * Both runqueues must be locked.
2460  */
2461 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2462                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2463 {
2464         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2465         set_task_cpu(p, this_cpu);
2466         activate_task(this_rq, p, 0);
2467         /*
2468          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2469          * to be always true for them.
2470          */
2471         check_preempt_curr(this_rq, p);
2472 }
2473
2474 /*
2475  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2476  */
2477 static
2478 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2479                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2480                      int *all_pinned)
2481 {
2482         /*
2483          * We do not migrate tasks that are:
2484          * 1) running (obviously), or
2485          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2486          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2487          */
2488         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2489                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2490                 return 0;
2491         }
2492         *all_pinned = 0;
2493
2494         if (task_running(rq, p)) {
2495                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2496                 return 0;
2497         }
2498
2499         /*
2500          * Aggressive migration if:
2501          * 1) task is cache cold, or
2502          * 2) too many balance attempts have failed.
2503          */
2504
2505         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2506                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2507 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2508                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2509                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2510                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2511                 }
2512 #endif
2513                 return 1;
2514         }
2515
2516         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2517                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2518                 return 0;
2519         }
2520         return 1;
2521 }
2522
2523 static unsigned long
2524 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2525               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2526               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2527               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2528 {
2529         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2530         struct task_struct *p;
2531         long rem_load_move = max_load_move;
2532
2533         if (max_load_move == 0)
2534                 goto out;
2535
2536         pinned = 1;
2537
2538         /*
2539          * Start the load-balancing iterator:
2540          */
2541         p = iterator->start(iterator->arg);
2542 next:
2543         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2544                 goto out;
2545         /*
2546          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2547          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2548          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2549          */
2550         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2551                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2552         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2553             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2554                 p = iterator->next(iterator->arg);
2555                 goto next;
2556         }
2557
2558         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2559         pulled++;
2560         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2561
2562         /*
2563          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2564          */
2565         if (rem_load_move > 0) {
2566                 if (p->prio < *this_best_prio)
2567                         *this_best_prio = p->prio;
2568                 p = iterator->next(iterator->arg);
2569                 goto next;
2570         }
2571 out:
2572         /*
2573          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2574          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2575          * inside pull_task().
2576          */
2577         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2578
2579         if (all_pinned)
2580                 *all_pinned = pinned;
2581
2582         return max_load_move - rem_load_move;
2583 }
2584
2585 /*
2586  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2587  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2588  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2589  *
2590  * Called with both runqueues locked.
2591  */
2592 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2593                       unsigned long max_load_move,
2594                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2595                       int *all_pinned)
2596 {
2597         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2598         unsigned long total_load_moved = 0;
2599         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2600
2601         do {
2602                 total_load_moved +=
2603                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2604                                 max_load_move - total_load_moved,
2605                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2606                 class = class->next;
2607         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2608
2609         return total_load_moved > 0;
2610 }
2611
2612 static int
2613 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2614                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2615                    struct rq_iterator *iterator)
2616 {
2617         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2618         int pinned = 0;
2619
2620         while (p) {
2621                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2622                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2623                         /*
2624                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2625                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2626                          * stats here rather than inside pull_task().
2627                          */
2628                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2629
2630                         return 1;
2631                 }
2632                 p = iterator->next(iterator->arg);
2633         }
2634
2635         return 0;
2636 }
2637
2638 /*
2639  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2640  * part of active balancing operations within "domain".
2641  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2642  *
2643  * Called with both runqueues locked.
2644  */
2645 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2646                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2647 {
2648         const struct sched_class *class;
2649
2650         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2651                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2652                         return 1;
2653
2654         return 0;
2655 }
2656
2657 /*
2658  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2659  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2660  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2661  */
2662 static struct sched_group *
2663 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2664                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2665                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2666 {
2667         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2668         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2669         unsigned long max_pull;
2670         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2671         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2672         int load_idx, group_imb = 0;
2673 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2674         int power_savings_balance = 1;
2675         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2676         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2677         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2678 #endif
2679
2680         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2681         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2682         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2683         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2684                 load_idx = sd->busy_idx;
2685         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2686                 load_idx = sd->newidle_idx;
2687         else
2688                 load_idx = sd->idle_idx;
2689
2690         do {
2691                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2692                 int local_group;
2693                 int i;
2694                 int __group_imb = 0;
2695                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2696                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2697
2698                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2699
2700                 if (local_group)
2701                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2702
2703                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2704                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2705                 max_cpu_load = 0;
2706                 min_cpu_load = ~0UL;
2707
2708                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2709                         struct rq *rq;
2710
2711                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2712                                 continue;
2713
2714                         rq = cpu_rq(i);
2715
2716                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2717                                 *sd_idle = 0;
2718
2719                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2720                         if (local_group) {
2721                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2722                                         first_idle_cpu = 1;
2723                                         balance_cpu = i;
2724                                 }
2725
2726                                 load = target_load(i, load_idx);
2727                         } else {
2728                                 load = source_load(i, load_idx);
2729                                 if (load > max_cpu_load)
2730                                         max_cpu_load = load;
2731                                 if (min_cpu_load > load)
2732                                         min_cpu_load = load;
2733                         }
2734
2735                         avg_load += load;
2736                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2737                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2738                 }
2739
2740                 /*
2741                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2742                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2743                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2744                  * to do the newly idle load balance.
2745                  */
2746                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2747                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2748                         *balance = 0;
2749                         goto ret;
2750                 }
2751
2752                 total_load += avg_load;
2753                 total_pwr += group->__cpu_power;
2754
2755                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2756                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2757                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2758
2759                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2760                         __group_imb = 1;
2761
2762                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2763
2764                 if (local_group) {
2765                         this_load = avg_load;
2766                         this = group;
2767                         this_nr_running = sum_nr_running;
2768                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2769                 } else if (avg_load > max_load &&
2770                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2771                         max_load = avg_load;
2772                         busiest = group;
2773                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2774                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2775                         group_imb = __group_imb;
2776                 }
2777
2778 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2779                 /*
2780                  * Busy processors will not participate in power savings
2781                  * balance.
2782                  */
2783                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2784                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2785                         goto group_next;
2786
2787                 /*
2788                  * If the local group is idle or completely loaded
2789                  * no need to do power savings balance at this domain
2790                  */
2791                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2792                                     !this_nr_running))
2793                         power_savings_balance = 0;
2794
2795                 /*
2796                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2797                  * don't include that group in power savings calculations
2798                  */
2799                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2800                     || !sum_nr_running)
2801                         goto group_next;
2802
2803                 /*
2804                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2805                  * This is the group from where we need to pick up the load
2806                  * for saving power
2807                  */
2808                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2809                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2810                      first_cpu(group->cpumask) <
2811                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2812                         group_min = group;
2813                         min_nr_running = sum_nr_running;
2814                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2815                                                 sum_nr_running;
2816                 }
2817
2818                 /*
2819                  * Calculate the group which is almost near its
2820                  * capacity but still has some space to pick up some load
2821                  * from other group and save more power
2822                  */
2823                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2824                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2825                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2826                              first_cpu(group->cpumask) >
2827                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2828                                 group_leader = group;
2829                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2830                         }
2831                 }
2832 group_next:
2833 #endif
2834                 group = group->next;
2835         } while (group != sd->groups);
2836
2837         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2838                 goto out_balanced;
2839
2840         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2841
2842         if (this_load >= avg_load ||
2843                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2844                 goto out_balanced;
2845
2846         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2847         if (group_imb)
2848                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2849
2850         /*
2851          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2852          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2853          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2854          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2855          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2856          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2857          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2858          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2859          * appear as very large values with unsigned longs.
2860          */
2861         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2862                 goto out_balanced;
2863
2864         /*
2865          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2866          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2867          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2868          */
2869         if (max_load < avg_load) {
2870                 *imbalance = 0;
2871                 goto small_imbalance;
2872         }
2873
2874         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2875         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2876
2877         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2878         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2879                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2880                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2881
2882         /*
2883          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2884          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2885          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2886          * moved
2887          */
2888         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2889                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2890                 unsigned int imbn;
2891
2892 small_imbalance:
2893                 pwr_move = pwr_now = 0;
2894                 imbn = 2;
2895                 if (this_nr_running) {
2896                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2897                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2898                                 imbn = 1;
2899                 } else
2900                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2901
2902                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2903                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2904                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2905                         return busiest;
2906                 }
2907
2908                 /*
2909                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2910                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2911                  * moving them.
2912                  */
2913
2914                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2915                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2916                 pwr_now += this->__cpu_power *
2917                                 min(this_load_per_task, this_load);
2918                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2919
2920                 /* Amount of load we'd subtract */
2921                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2922                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2923                 if (max_load > tmp)
2924                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2925                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2926
2927                 /* Amount of load we'd add */
2928                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2929                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2930                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2931                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2932                 else
2933                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2934                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2935                 pwr_move += this->__cpu_power *
2936                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2937                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2938
2939                 /* Move if we gain throughput */
2940                 if (pwr_move > pwr_now)
2941                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2942         }
2943
2944         return busiest;
2945
2946 out_balanced:
2947 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2948         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2949                 goto ret;
2950
2951         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2952                 *imbalance = min_load_per_task;
2953                 return group_min;
2954         }
2955 #endif
2956 ret:
2957         *imbalance = 0;
2958         return NULL;
2959 }
2960
2961 /*
2962  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2963  */
2964 static struct rq *
2965 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2966                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2967 {
2968         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2969         unsigned long max_load = 0;
2970         int i;
2971
2972         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2973                 unsigned long wl;
2974
2975                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2976                         continue;
2977
2978                 rq = cpu_rq(i);
2979                 wl = weighted_cpuload(i);
2980
2981                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2982                         continue;
2983
2984                 if (wl > max_load) {
2985                         max_load = wl;
2986                         busiest = rq;
2987                 }
2988         }
2989
2990         return busiest;
2991 }
2992
2993 /*
2994  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2995  * so long as it is large enough.
2996  */
2997 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2998
2999 /*
3000  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3001  * tasks if there is an imbalance.
3002  */
3003 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3004                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3005                         int *balance)
3006 {
3007         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3008         struct sched_group *group;
3009         unsigned long imbalance;
3010         struct rq *busiest;
3011         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3012         unsigned long flags;
3013
3014         /*
3015          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3016          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3017          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3018          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3019          */
3020         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3021             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3022                 sd_idle = 1;
3023
3024         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3025
3026 redo:
3027         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3028                                    &cpus, balance);
3029
3030         if (*balance == 0)
3031                 goto out_balanced;
3032
3033         if (!group) {
3034                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3035                 goto out_balanced;
3036         }
3037
3038         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3039         if (!busiest) {
3040                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3041                 goto out_balanced;
3042         }
3043
3044         BUG_ON(busiest == this_rq);
3045
3046         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3047
3048         ld_moved = 0;
3049         if (busiest->nr_running > 1) {
3050                 /*
3051                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3052                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3053                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3054                  * correctly treated as an imbalance.
3055                  */
3056                 local_irq_save(flags);
3057                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3058                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3059                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3060                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3061                 local_irq_restore(flags);
3062
3063                 /*
3064                  * some other cpu did the load balance for us.
3065                  */
3066                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3067                         resched_cpu(this_cpu);
3068
3069                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3070                 if (unlikely(all_pinned)) {
3071                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3072                         if (!cpus_empty(cpus))
3073                                 goto redo;
3074                         goto out_balanced;
3075                 }
3076         }
3077
3078         if (!ld_moved) {
3079                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3080                 sd->nr_balance_failed++;
3081
3082                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3083
3084                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3085
3086                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3087                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3088                          */
3089                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3090                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3091                                 all_pinned = 1;
3092                                 goto out_one_pinned;
3093                         }
3094
3095                         if (!busiest->active_balance) {
3096                                 busiest->active_balance = 1;
3097                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3098                                 active_balance = 1;
3099                         }
3100                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3101                         if (active_balance)
3102                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3103
3104                         /*
3105                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3106                          * counter.
3107                          */
3108                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3109                 }
3110         } else
3111                 sd->nr_balance_failed = 0;
3112
3113         if (likely(!active_balance)) {
3114                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3115                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3116         } else {
3117                 /*
3118                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3119                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3120                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3121                  * move_tasks).
3122                  */
3123                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3124                         sd->balance_interval *= 2;
3125         }
3126
3127         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3128             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3129                 return -1;
3130         return ld_moved;
3131
3132 out_balanced:
3133         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3134
3135         sd->nr_balance_failed = 0;
3136
3137 out_one_pinned:
3138         /* tune up the balancing interval */
3139         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3140                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3141                 sd->balance_interval *= 2;
3142
3143         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3144             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3145                 return -1;
3146         return 0;
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3151  * tasks if there is an imbalance.
3152  *
3153  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3154  * this_rq is locked.
3155  */
3156 static int
3157 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3158 {
3159         struct sched_group *group;
3160         struct rq *busiest = NULL;
3161         unsigned long imbalance;
3162         int ld_moved = 0;
3163         int sd_idle = 0;
3164         int all_pinned = 0;
3165         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3166
3167         /*
3168          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3169          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3170          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3171          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3172          */
3173         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3174             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3175                 sd_idle = 1;
3176
3177         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3178 redo:
3179         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3180                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3181         if (!group) {
3182                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3183                 goto out_balanced;
3184         }
3185
3186         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3187                                 &cpus);
3188         if (!busiest) {
3189                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3190                 goto out_balanced;
3191         }
3192
3193         BUG_ON(busiest == this_rq);
3194
3195         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3196
3197         ld_moved = 0;
3198         if (busiest->nr_running > 1) {
3199                 /* Attempt to move tasks */
3200                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3201                 /* this_rq->clock is already updated */
3202                 update_rq_clock(busiest);
3203                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3204                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3205                                         &all_pinned);
3206                 spin_unlock(&busiest->lock);
3207
3208                 if (unlikely(all_pinned)) {
3209                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3210                         if (!cpus_empty(cpus))
3211                                 goto redo;
3212                 }
3213         }
3214
3215         if (!ld_moved) {
3216                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3217                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3218                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3219                         return -1;
3220         } else
3221                 sd->nr_balance_failed = 0;
3222
3223         return ld_moved;
3224
3225 out_balanced:
3226         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3227         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3228             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3229                 return -1;
3230         sd->nr_balance_failed = 0;
3231
3232         return 0;
3233 }
3234
3235 /*
3236  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3237  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3238  */
3239 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3240 {
3241         struct sched_domain *sd;
3242         int pulled_task = -1;
3243         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3244
3245         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3246                 unsigned long interval;
3247
3248                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3249                         continue;
3250
3251                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3252                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3253                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3254                                                                 this_rq, sd);
3255
3256                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3257                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3258                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3259                 if (pulled_task)
3260                         break;
3261         }
3262         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3263                 /*
3264                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3265                  * a busy processor. So reset next_balance.
3266                  */
3267                 this_rq->next_balance = next_balance;
3268         }
3269 }
3270
3271 /*
3272  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3273  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3274  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3275  * logical imbalances.
3276  *
3277  * Called with busiest_rq locked.
3278  */
3279 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3280 {
3281         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3282         struct sched_domain *sd;
3283         struct rq *target_rq;
3284
3285         /* Is there any task to move? */
3286         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3287                 return;
3288
3289         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3290
3291         /*
3292          * This condition is "impossible", if it occurs
3293          * we need to fix it. Originally reported by
3294          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3295          */
3296         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3297
3298         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3299         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3300         update_rq_clock(busiest_rq);
3301         update_rq_clock(target_rq);
3302
3303         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3304         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3305                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3306                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3307                                 break;
3308         }
3309
3310         if (likely(sd)) {
3311                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3312
3313                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3314                                   sd, CPU_IDLE))
3315                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3316                 else
3317                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3318         }
3319         spin_unlock(&target_rq->lock);
3320 }
3321
3322 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3323 static struct {
3324         atomic_t load_balancer;
3325         cpumask_t cpu_mask;
3326 } nohz ____cacheline_aligned = {
3327         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3328         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3329 };
3330
3331 /*
3332  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3333  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3334  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3335  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3336  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3337  * arrives...
3338  *
3339  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3340  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3341  * nohz.cpu_mask..
3342  *
3343  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3344  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3345  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3346  * there is no need for ilb owner.
3347  *
3348  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3349  * next busy scheduler_tick()
3350  */
3351 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3352 {
3353         int cpu = smp_processor_id();
3354
3355         if (stop_tick) {
3356                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3357                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3358
3359                 /*
3360                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3361                  */
3362                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3363                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3364                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3365                                 BUG();
3366                         return 0;
3367                 }
3368
3369                 /* time for ilb owner also to sleep */
3370                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3371                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3372                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3373                         return 0;
3374                 }
3375
3376                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3377                         /* make me the ilb owner */
3378                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3379                                 return 1;
3380                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3381                         return 1;
3382         } else {
3383                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3384                         return 0;
3385
3386                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3387
3388                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3389                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3390                                 BUG();
3391         }
3392         return 0;
3393 }
3394 #endif
3395
3396 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3397
3398 /*
3399  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3400  * and initiates a balancing operation if so.
3401  *
3402  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3403  */
3404 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3405 {
3406         int balance = 1;
3407         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3408         unsigned long interval;
3409         struct sched_domain *sd;
3410         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3411         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3412         int update_next_balance = 0;
3413
3414         for_each_domain(cpu, sd) {
3415                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3416                         continue;
3417
3418                 interval = sd->balance_interval;
3419                 if (idle != CPU_IDLE)
3420                         interval *= sd->busy_factor;
3421
3422                 /* scale ms to jiffies */
3423                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3424                 if (unlikely(!interval))
3425                         interval = 1;
3426                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3427                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3428
3429
3430                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3431                         if (!spin_trylock(&balancing))
3432                                 goto out;
3433                 }
3434
3435                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3436                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3437                                 /*
3438                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3439                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3440                                  * not idle.
3441                                  */
3442                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3443                         }
3444                         sd->last_balance = jiffies;
3445                 }
3446                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3447                         spin_unlock(&balancing);
3448 out:
3449                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3450                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3451                         update_next_balance = 1;
3452                 }
3453
3454                 /*
3455                  * Stop the load balance at this level. There is another
3456                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3457                  * actively.
3458                  */
3459                 if (!balance)
3460                         break;
3461         }
3462
3463         /*
3464          * next_balance will be updated only when there is a need.
3465          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3466          * updated.
3467          */
3468         if (likely(update_next_balance))
3469                 rq->next_balance = next_balance;
3470 }
3471
3472 /*
3473  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3474  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3475  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3476  */
3477 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3478 {
3479         int this_cpu = smp_processor_id();
3480         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3481         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3482                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3483
3484         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3485
3486 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3487         /*
3488          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3489          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3490          * stopped.
3491          */
3492         if (this_rq->idle_at_tick &&
3493             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3494                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3495                 struct rq *rq;
3496                 int balance_cpu;
3497
3498                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3499                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3500                         /*
3501                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3502                          * work being done for other cpus. Next load
3503                          * balancing owner will pick it up.
3504                          */
3505                         if (need_resched())
3506                                 break;
3507
3508                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3509
3510                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3511                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3512                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3513                 }
3514         }
3515 #endif
3516 }
3517
3518 /*
3519  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3520  *
3521  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3522  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3523  * if the whole system is idle.
3524  */
3525 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3526 {
3527 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3528         /*
3529          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3530          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3531          * load balancer.
3532          */
3533         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3534                 rq->in_nohz_recently = 0;
3535
3536                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3537                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3538                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3539                 }
3540
3541                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3542                         /*
3543                          * simple selection for now: Nominate the
3544                          * first cpu in the nohz list to be the next
3545                          * ilb owner.
3546                          *
3547                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3548                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3549                          */
3550                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3551
3552                         if (ilb != NR_CPUS)
3553                                 resched_cpu(ilb);
3554                 }
3555         }
3556
3557         /*
3558          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3559          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3560          */
3561         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3562             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3563                 resched_cpu(cpu);
3564                 return;
3565         }
3566
3567         /*
3568          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3569          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3570          */
3571         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3572             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3573                 return;
3574 #endif
3575         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3576                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3577 }
3578
3579 #else   /* CONFIG_SMP */
3580
3581 /*
3582  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3583  */
3584 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3585 {
3586 }
3587
3588 #endif
3589
3590 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3591
3592 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3593
3594 /*
3595  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3596  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3597  */
3598 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3599 {
3600         unsigned long flags;
3601         u64 ns, delta_exec;
3602         struct rq *rq;
3603
3604         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3605         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3606         if (task_current(rq, p)) {
3607                 update_rq_clock(rq);
3608                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3609                 if ((s64)delta_exec > 0)
3610                         ns += delta_exec;
3611         }
3612         task_rq_unlock(rq, &flags);
3613
3614         return ns;
3615 }
3616
3617 /*
3618  * Account user cpu time to a process.
3619  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3620  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3621  */
3622 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3623 {
3624         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3625         cputime64_t tmp;
3626
3627         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3628
3629         /* Add user time to cpustat. */
3630         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3631         if (TASK_NICE(p) > 0)
3632                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3633         else
3634                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3635 }
3636
3637 /*
3638  * Account guest cpu time to a process.
3639  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3640  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3641  */
3642 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3643 {
3644         cputime64_t tmp;
3645         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3646
3647         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3648
3649         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3650         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3651
3652         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3653         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3654 }
3655
3656 /*
3657  * Account scaled user cpu time to a process.
3658  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3659  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3660  */
3661 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3662 {
3663         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3664 }
3665
3666 /*
3667  * Account system cpu time to a process.
3668  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3669  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3670  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3671  */
3672 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3673                          cputime_t cputime)
3674 {
3675         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3676         struct rq *rq = this_rq();
3677         cputime64_t tmp;
3678
3679         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3680                 return account_guest_time(p, cputime);
3681
3682         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3683
3684         /* Add system time to cpustat. */
3685         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3686         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3687                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3688         else if (softirq_count())
3689                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3690         else if (p != rq->idle)
3691                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3692         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3693                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3694         else
3695                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3696         /* Account for system time used */
3697         acct_update_integrals(p);
3698 }
3699
3700 /*
3701  * Account scaled system cpu time to a process.
3702  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3703  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3704  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3705  */
3706 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3707 {
3708         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3709 }
3710
3711 /*
3712  * Account for involuntary wait time.
3713  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3714  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3715  */
3716 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3717 {
3718         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3719         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3720         struct rq *rq = this_rq();
3721
3722         if (p == rq->idle) {
3723                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3724                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3725                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3726                 else
3727                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3728         } else
3729                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3730 }
3731
3732 /*
3733  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3734  * We call it with interrupts disabled.
3735  *
3736  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3737  * timeslices.
3738  */
3739 void scheduler_tick(void)
3740 {
3741         int cpu = smp_processor_id();
3742         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3743         struct task_struct *curr = rq->curr;
3744         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3745
3746         spin_lock(&rq->lock);
3747         __update_rq_clock(rq);
3748         /*
3749          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3750          */
3751         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3752                 rq->clock = next_tick;
3753                 rq->clock_underflows++;
3754         }
3755         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3756         update_cpu_load(rq);
3757         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3758         update_sched_rt_period(rq);
3759         spin_unlock(&rq->lock);
3760
3761 #ifdef CONFIG_SMP
3762         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3763         trigger_load_balance(rq, cpu);
3764 #endif
3765 }
3766
3767 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3768
3769 void add_preempt_count(int val)
3770 {
3771         /*
3772          * Underflow?
3773          */
3774         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3775                 return;
3776         preempt_count() += val;
3777         /*
3778          * Spinlock count overflowing soon?
3779          */
3780         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3781                                 PREEMPT_MASK - 10);
3782 }
3783 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3784
3785 void sub_preempt_count(int val)
3786 {
3787         /*
3788          * Underflow?
3789          */
3790         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3791                 return;
3792         /*
3793          * Is the spinlock portion underflowing?
3794          */
3795         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3796                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3797                 return;
3798
3799         preempt_count() -= val;
3800 }
3801 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3802
3803 #endif
3804
3805 /*
3806  * Print scheduling while atomic bug:
3807  */
3808 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3809 {
3810         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3811
3812         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3813                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3814
3815         debug_show_held_locks(prev);
3816         if (irqs_disabled())
3817                 print_irqtrace_events(prev);
3818
3819         if (regs)
3820                 show_regs(regs);
3821         else
3822                 dump_stack();
3823 }
3824
3825 /*
3826  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3827  */
3828 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3829 {
3830         /*
3831          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3832          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3833          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3834          */
3835         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3836                 __schedule_bug(prev);
3837
3838         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3839
3840         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3841 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3842         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3843                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3844                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3845         }
3846 #endif
3847 }
3848
3849 /*
3850  * Pick up the highest-prio task:
3851  */
3852 static inline struct task_struct *
3853 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3854 {
3855         const struct sched_class *class;
3856         struct task_struct *p;
3857
3858         /*
3859          * Optimization: we know that if all tasks are in
3860          * the fair class we can call that function directly:
3861          */
3862         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3863                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3864                 if (likely(p))
3865                         return p;
3866         }
3867
3868         class = sched_class_highest;
3869         for ( ; ; ) {
3870                 p = class->pick_next_task(rq);
3871                 if (p)
3872                         return p;
3873                 /*
3874                  * Will never be NULL as the idle class always
3875                  * returns a non-NULL p:
3876                  */
3877                 class = class->next;
3878         }
3879 }
3880
3881 /*
3882  * schedule() is the main scheduler function.
3883  */
3884 asmlinkage void __sched schedule(void)
3885 {
3886         struct task_struct *prev, *next;
3887         long *switch_count;
3888         struct rq *rq;
3889         int cpu;
3890
3891 need_resched:
3892         preempt_disable();
3893         cpu = smp_processor_id();
3894         rq = cpu_rq(cpu);
3895         rcu_qsctr_inc(cpu);
3896         prev = rq->curr;
3897         switch_count = &prev->nivcsw;
3898
3899         release_kernel_lock(prev);
3900 need_resched_nonpreemptible:
3901
3902         schedule_debug(prev);
3903
3904         hrtick_clear(rq);
3905
3906         /*
3907          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3908          */
3909         local_irq_disable();
3910         __update_rq_clock(rq);
3911         spin_lock(&rq->lock);
3912         clear_tsk_need_resched(prev);
3913
3914         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3915                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3916                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3917                         prev->state = TASK_RUNNING;
3918                 } else {
3919                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3920                 }
3921                 switch_count = &prev->nvcsw;
3922         }
3923
3924 #ifdef CONFIG_SMP
3925         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3926                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3927 #endif
3928
3929         if (unlikely(!rq->nr_running))
3930                 idle_balance(cpu, rq);
3931
3932         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3933         next = pick_next_task(rq, prev);
3934
3935         sched_info_switch(prev, next);
3936
3937         if (likely(prev != next)) {
3938                 rq->nr_switches++;
3939                 rq->curr = next;
3940                 ++*switch_count;
3941
3942                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3943                 /*
3944                  * the context switch might have flipped the stack from under
3945                  * us, hence refresh the local variables.
3946                  */
3947                 cpu = smp_processor_id();
3948                 rq = cpu_rq(cpu);
3949         } else
3950                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3951
3952         hrtick_set(rq);
3953
3954         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3955                 goto need_resched_nonpreemptible;
3956
3957         preempt_enable_no_resched();
3958         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3959                 goto need_resched;
3960 }
3961 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3962
3963 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3964 /*
3965  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3966  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3967  * occur there and call schedule directly.
3968  */
3969 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3970 {
3971         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3972         struct task_struct *task = current;
3973         int saved_lock_depth;
3974
3975         /*
3976          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3977          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3978          */
3979         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3980                 return;
3981
3982         do {
3983                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3984
3985                 /*
3986                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3987                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3988                  * auto-release the semaphore:
3989                  */
3990                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3991                 task->lock_depth = -1;
3992                 schedule();
3993                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3994                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3995
3996                 /*
3997                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3998                  * between schedule and now.
3999                  */
4000                 barrier();
4001         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4002 }
4003 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4004
4005 /*
4006  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4007  * off of irq context.
4008  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4009  * protect us against recursive calling from irq.
4010  */
4011 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4012 {
4013         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4014         struct task_struct *task = current;
4015         int saved_lock_depth;
4016
4017         /* Catch callers which need to be fixed */
4018         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4019
4020         do {
4021                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4022
4023                 /*
4024                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4025                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4026                  * auto-release the semaphore:
4027                  */
4028                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4029                 task->lock_depth = -1;
4030                 local_irq_enable();
4031                 schedule();
4032                 local_irq_disable();
4033                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4034                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4035
4036                 /*
4037                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4038                  * between schedule and now.
4039                  */
4040                 barrier();
4041         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4042 }
4043
4044 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4045
4046 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4047                           void *key)
4048 {
4049         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4050 }
4051 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4052
4053 /*
4054  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4055  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4056  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4057  *
4058  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4059  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4060  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4061  */
4062 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4063                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4064 {
4065         wait_queue_t *curr, *next;
4066
4067         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4068                 unsigned flags = curr->flags;
4069
4070                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4071                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4072                         break;
4073         }
4074 }
4075
4076 /**
4077  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4078  * @q: the waitqueue
4079  * @mode: which threads
4080  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4081  * @key: is directly passed to the wakeup function
4082  */
4083 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4084                         int nr_exclusive, void *key)
4085 {
4086         unsigned long flags;
4087
4088         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4089         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4090         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4091 }
4092 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4093
4094 /*
4095  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4096  */
4097 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4098 {
4099         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4100 }
4101
4102 /**
4103  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4104  * @q: the waitqueue
4105  * @mode: which threads
4106  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4107  *
4108  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4109  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4110  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4111  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4112  *
4113  * On UP it can prevent extra preemption.
4114  */
4115 void
4116 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4117 {
4118         unsigned long flags;
4119         int sync = 1;
4120
4121         if (unlikely(!q))
4122                 return;
4123
4124         if (unlikely(!nr_exclusive))
4125                 sync = 0;
4126
4127         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4128         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4129         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4130 }
4131 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4132
4133 void complete(struct completion *x)
4134 {
4135         unsigned long flags;
4136
4137         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4138         x->done++;
4139         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4140         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4141 }
4142 EXPORT_SYMBOL(complete);
4143
4144 void complete_all(struct completion *x)
4145 {
4146         unsigned long flags;
4147
4148         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4149         x->done += UINT_MAX/2;
4150         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4151         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4152 }
4153 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4154
4155 static inline long __sched
4156 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4157 {
4158         if (!x->done) {
4159                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4160
4161                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4162                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4163                 do {
4164                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4165                              signal_pending(current)) ||
4166                             (state == TASK_KILLABLE &&
4167                              fatal_signal_pending(current))) {
4168                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4169                                 return -ERESTARTSYS;
4170                         }
4171                         __set_current_state(state);
4172                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4173                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4174                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4175                         if (!timeout) {
4176                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4177                                 return timeout;
4178                         }
4179                 } while (!x->done);
4180                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4181         }
4182         x->done--;
4183         return timeout;
4184 }
4185
4186 static long __sched
4187 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4188 {
4189         might_sleep();
4190
4191         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4192         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4193         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4194         return timeout;
4195 }
4196
4197 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4198 {
4199         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4200 }
4201 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4202
4203 unsigned long __sched
4204 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4205 {
4206         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4207 }
4208 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4209
4210 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4211 {
4212         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4213         if (t == -ERESTARTSYS)
4214                 return t;
4215         return 0;
4216 }
4217 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4218
4219 unsigned long __sched
4220 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4221                                           unsigned long timeout)
4222 {
4223         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4224 }
4225 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4226
4227 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4228 {
4229         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4230         if (t == -ERESTARTSYS)
4231                 return t;
4232         return 0;
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4235
4236 static long __sched
4237 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4238 {
4239         unsigned long flags;
4240         wait_queue_t wait;
4241
4242         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4243
4244         __set_current_state(state);
4245
4246         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4247         __add_wait_queue(q, &wait);
4248         spin_unlock(&q->lock);
4249         timeout = schedule_timeout(timeout);
4250         spin_lock_irq(&q->lock);
4251         __remove_wait_queue(q, &wait);
4252         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4253
4254         return timeout;
4255 }
4256
4257 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4258 {
4259         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4260 }
4261 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4262
4263 long __sched
4264 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4265 {
4266         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4267 }
4268 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4269
4270 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4271 {
4272         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4273 }
4274 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4275
4276 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4277 {
4278         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4279 }
4280 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4281
4282 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4283
4284 /*
4285  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4286  * @p: task
4287  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4288  *
4289  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4290  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4291  *
4292  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4293  */
4294 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4295 {
4296         unsigned long flags;
4297         int oldprio, on_rq, running;
4298         struct rq *rq;
4299         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4300
4301         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4302
4303         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4304         update_rq_clock(rq);
4305
4306         oldprio = p->prio;
4307         on_rq = p->se.on_rq;
4308         running = task_current(rq, p);
4309         if (on_rq) {
4310                 dequeue_task(rq, p, 0);
4311                 if (running)
4312                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4313         }
4314
4315         if (rt_prio(prio))
4316                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4317         else
4318                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4319
4320         p->prio = prio;
4321
4322         if (on_rq) {
4323                 if (running)
4324                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4325
4326                 enqueue_task(rq, p, 0);
4327
4328                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4329         }
4330         task_rq_unlock(rq, &flags);
4331 }
4332
4333 #endif
4334
4335 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4336 {
4337         int old_prio, delta, on_rq;
4338         unsigned long flags;
4339         struct rq *rq;
4340
4341         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4342                 return;
4343         /*
4344          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4345          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4346          */
4347         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4348         update_rq_clock(rq);
4349         /*
4350          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4351          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4352          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4353          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4354          */
4355         if (task_has_rt_policy(p)) {
4356                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4357                 goto out_unlock;
4358         }
4359         on_rq = p->se.on_rq;
4360         if (on_rq)
4361                 dequeue_task(rq, p, 0);
4362
4363         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4364         set_load_weight(p);
4365         old_prio = p->prio;
4366         p->prio = effective_prio(p);
4367         delta = p->prio - old_prio;
4368
4369         if (on_rq) {
4370                 enqueue_task(rq, p, 0);
4371                 /*
4372                  * If the task increased its priority or is running and
4373                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4374                  */
4375                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4376                         resched_task(rq->curr);
4377         }
4378 out_unlock:
4379         task_rq_unlock(rq, &flags);
4380 }
4381 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4382
4383 /*
4384  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4385  * @p: task
4386  * @nice: nice value
4387  */
4388 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4389 {
4390         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4391         int nice_rlim = 20 - nice;
4392
4393         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4394                 capable(CAP_SYS_NICE));
4395 }
4396
4397 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4398
4399 /*
4400  * sys_nice - change the priority of the current process.
4401  * @increment: priority increment
4402  *
4403  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4404  * does similar things.
4405  */
4406 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4407 {
4408         long nice, retval;
4409
4410         /*
4411          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4412          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4413          * and we have a single winner.
4414          */
4415         if (increment < -40)
4416                 increment = -40;
4417         if (increment > 40)
4418                 increment = 40;
4419
4420         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4421         if (nice < -20)
4422                 nice = -20;
4423         if (nice > 19)
4424                 nice = 19;
4425
4426         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4427                 return -EPERM;
4428
4429         retval = security_task_setnice(current, nice);
4430         if (retval)
4431                 return retval;
4432
4433         set_user_nice(current, nice);
4434         return 0;
4435 }
4436
4437 #endif
4438
4439 /**
4440  * task_prio - return the priority value of a given task.
4441  * @p: the task in question.
4442  *
4443  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4444  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4445  * around 0, value goes from -16 to +15.
4446  */
4447 int task_prio(const struct task_struct *p)
4448 {
4449         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4450 }
4451
4452 /**
4453  * task_nice - return the nice value of a given task.
4454  * @p: the task in question.
4455  */
4456 int task_nice(const struct task_struct *p)
4457 {
4458         return TASK_NICE(p);
4459 }
4460 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4461
4462 /**
4463  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4464  * @cpu: the processor in question.
4465  */
4466 int idle_cpu(int cpu)
4467 {
4468         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4469 }
4470
4471 /**
4472  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4473  * @cpu: the processor in question.
4474  */
4475 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4476 {
4477         return cpu_rq(cpu)->idle;
4478 }
4479
4480 /**
4481  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4482  * @pid: the pid in question.
4483  */
4484 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4485 {
4486         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4487 }
4488
4489 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4490 static void
4491 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4492 {
4493         BUG_ON(p->se.on_rq);
4494
4495         p->policy = policy;
4496         switch (p->policy) {
4497         case SCHED_NORMAL:
4498         case SCHED_BATCH:
4499         case SCHED_IDLE:
4500                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4501                 break;
4502         case SCHED_FIFO:
4503         case SCHED_RR:
4504                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4505                 break;
4506         }
4507
4508         p->rt_priority = prio;
4509         p->normal_prio = normal_prio(p);
4510         /* we are holding p->pi_lock already */
4511         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4512         set_load_weight(p);
4513 }
4514
4515 /**
4516  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4517  * @p: the task in question.
4518  * @policy: new policy.
4519  * @param: structure containing the new RT priority.
4520  *
4521  * NOTE that the task may be already dead.
4522  */
4523 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4524                        struct sched_param *param)
4525 {
4526         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4527         unsigned long flags;
4528         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4529         struct rq *rq;
4530
4531         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4532         BUG_ON(in_interrupt());
4533 recheck:
4534         /* double check policy once rq lock held */
4535         if (policy < 0)
4536                 policy = oldpolicy = p->policy;
4537         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4538                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4539                         policy != SCHED_IDLE)
4540                 return -EINVAL;
4541         /*
4542          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4543          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4544          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4545          */
4546         if (param->sched_priority < 0 ||
4547             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4548             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4549                 return -EINVAL;
4550         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4551                 return -EINVAL;
4552
4553         /*
4554          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4555          */
4556         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4557                 if (rt_policy(policy)) {
4558                         unsigned long rlim_rtprio;
4559
4560                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4561                                 return -ESRCH;
4562                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4563                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4564
4565                         /* can't set/change the rt policy */
4566                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4567                                 return -EPERM;
4568
4569                         /* can't increase priority */
4570                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4571                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4572                                 return -EPERM;
4573                 }
4574                 /*
4575                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4576                  * move out of SCHED_IDLE either:
4577                  */
4578                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4579                         return -EPERM;
4580
4581                 /* can't change other user's priorities */
4582                 if ((current->euid != p->euid) &&
4583                     (current->euid != p->uid))
4584                         return -EPERM;
4585         }
4586
4587         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4588         if (retval)
4589                 return retval;
4590         /*
4591          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4592          * changing the priority of the task:
4593          */
4594         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4595         /*
4596          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4597          * runqueue lock must be held.
4598          */
4599         rq = __task_rq_lock(p);
4600         /* recheck policy now with rq lock held */
4601         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4602                 policy = oldpolicy = -1;
4603                 __task_rq_unlock(rq);
4604                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4605                 goto recheck;
4606         }
4607         update_rq_clock(rq);
4608         on_rq = p->se.on_rq;
4609         running = task_current(rq, p);
4610         if (on_rq) {
4611                 deactivate_task(rq, p, 0);
4612                 if (running)
4613                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4614         }
4615
4616         oldprio = p->prio;
4617         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4618
4619         if (on_rq) {
4620                 if (running)
4621                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4622
4623                 activate_task(rq, p, 0);
4624
4625                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4626         }
4627         __task_rq_unlock(rq);
4628         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4629
4630         rt_mutex_adjust_pi(p);
4631
4632         return 0;
4633 }
4634 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4635
4636 static int
4637 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4638 {
4639         struct sched_param lparam;
4640         struct task_struct *p;
4641         int retval;
4642
4643         if (!param || pid < 0)
4644                 return -EINVAL;
4645         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4646                 return -EFAULT;
4647
4648         rcu_read_lock();
4649         retval = -ESRCH;
4650         p = find_process_by_pid(pid);
4651         if (p != NULL)
4652                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4653         rcu_read_unlock();
4654
4655         return retval;
4656 }
4657
4658 /**
4659  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4660  * @pid: the pid in question.
4661  * @policy: new policy.
4662  * @param: structure containing the new RT priority.
4663  */
4664 asmlinkage long
4665 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4666 {
4667         /* negative values for policy are not valid */
4668         if (policy < 0)
4669                 return -EINVAL;
4670
4671         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4672 }
4673
4674 /**
4675  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4676  * @pid: the pid in question.
4677  * @param: structure containing the new RT priority.
4678  */
4679 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4680 {
4681         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4682 }
4683
4684 /**
4685  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4686  * @pid: the pid in question.
4687  */
4688 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4689 {
4690         struct task_struct *p;
4691         int retval;
4692
4693         if (pid < 0)
4694                 return -EINVAL;
4695
4696         retval = -ESRCH;
4697         read_lock(&tasklist_lock);
4698         p = find_process_by_pid(pid);
4699         if (p) {
4700                 retval = security_task_getscheduler(p);
4701                 if (!retval)
4702                         retval = p->policy;
4703         }
4704         read_unlock(&tasklist_lock);
4705         return retval;
4706 }
4707
4708 /**
4709  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4710  * @pid: the pid in question.
4711  * @param: structure containing the RT priority.
4712  */
4713 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4714 {
4715         struct sched_param lp;
4716         struct task_struct *p;
4717         int retval;
4718
4719         if (!param || pid < 0)
4720                 return -EINVAL;
4721
4722         read_lock(&tasklist_lock);
4723         p = find_process_by_pid(pid);
4724         retval = -ESRCH;
4725         if (!p)
4726                 goto out_unlock;
4727
4728         retval = security_task_getscheduler(p);
4729         if (retval)
4730                 goto out_unlock;
4731
4732         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4733         read_unlock(&tasklist_lock);
4734
4735         /*
4736          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4737          */
4738         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4739
4740         return retval;
4741
4742 out_unlock:
4743         read_unlock(&tasklist_lock);
4744         return retval;
4745 }
4746
4747 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4748 {
4749         cpumask_t cpus_allowed;
4750         struct task_struct *p;
4751         int retval;
4752
4753         get_online_cpus();
4754         read_lock(&tasklist_lock);
4755
4756         p = find_process_by_pid(pid);
4757         if (!p) {
4758                 read_unlock(&tasklist_lock);
4759                 put_online_cpus();
4760                 return -ESRCH;
4761         }
4762
4763         /*
4764          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4765          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4766          * usage count and then drop tasklist_lock.
4767          */
4768         get_task_struct(p);
4769         read_unlock(&tasklist_lock);
4770
4771         retval = -EPERM;
4772         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4773                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4774                 goto out_unlock;
4775
4776         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4777         if (retval)
4778                 goto out_unlock;
4779
4780         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4781         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4782  again:
4783         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4784
4785         if (!retval) {
4786                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4787                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4788                         /*
4789                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4790                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4791                          * cpuset's cpus_allowed
4792                          */
4793                         new_mask = cpus_allowed;
4794                         goto again;
4795                 }
4796         }
4797 out_unlock:
4798         put_task_struct(p);
4799         put_online_cpus();
4800         return retval;
4801 }
4802
4803 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4804                              cpumask_t *new_mask)
4805 {
4806         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4807                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4808         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4809                 len = sizeof(cpumask_t);
4810         }
4811         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4812 }
4813
4814 /**
4815  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4816  * @pid: pid of the process
4817  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4818  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4819  */
4820 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4821                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4822 {
4823         cpumask_t new_mask;
4824         int retval;
4825
4826         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4827         if (retval)
4828                 return retval;
4829
4830         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4831 }
4832
4833 /*
4834  * Represents all cpu's present in the system
4835  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4836  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4837  * method, such as ACPI for e.g.
4838  */
4839
4840 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4841 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4842
4843 #ifndef CONFIG_SMP
4844 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4845 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4846
4847 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4848 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4849 #endif
4850
4851 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4852 {
4853         struct task_struct *p;
4854         int retval;
4855
4856         get_online_cpus();
4857         read_lock(&tasklist_lock);
4858
4859         retval = -ESRCH;
4860         p = find_process_by_pid(pid);
4861         if (!p)
4862                 goto out_unlock;
4863
4864         retval = security_task_getscheduler(p);
4865         if (retval)
4866                 goto out_unlock;
4867
4868         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4869
4870 out_unlock:
4871         read_unlock(&tasklist_lock);
4872         put_online_cpus();
4873
4874         return retval;
4875 }
4876
4877 /**
4878  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4879  * @pid: pid of the process
4880  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4881  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4882  */
4883 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4884                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4885 {
4886         int ret;
4887         cpumask_t mask;
4888
4889         if (len < sizeof(cpumask_t))
4890                 return -EINVAL;
4891
4892         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4893         if (ret < 0)
4894                 return ret;
4895
4896         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4897                 return -EFAULT;
4898
4899         return sizeof(cpumask_t);
4900 }
4901
4902 /**
4903  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4904  *
4905  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4906  * other threads running on this CPU then this function will return.
4907  */
4908 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4909 {
4910         struct rq *rq = this_rq_lock();
4911
4912         schedstat_inc(rq, yld_count);
4913         current->sched_class->yield_task(rq);
4914
4915         /*
4916          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4917          * no need to preempt or enable interrupts:
4918          */
4919         __release(rq->lock);
4920         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4921         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4922         preempt_enable_no_resched();
4923
4924         schedule();
4925
4926         return 0;
4927 }
4928
4929 static void __cond_resched(void)
4930 {
4931 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4932         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4933 #endif
4934         /*
4935          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4936          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4937          * cond_resched() call.
4938          */
4939         do {
4940                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4941                 schedule();
4942                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4943         } while (need_resched());
4944 }
4945
4946 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4947 int __sched _cond_resched(void)
4948 {
4949         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4950                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4951                 __cond_resched();
4952                 return 1;
4953         }
4954         return 0;
4955 }
4956 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4957 #endif
4958
4959 /*
4960  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4961  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4962  *
4963  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4964  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4965  * spin_unlock(), once by hand).
4966  */
4967 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4968 {
4969         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
4970         int ret = 0;
4971
4972         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4973                 spin_unlock(lock);
4974                 if (resched && need_resched())
4975                         __cond_resched();
4976                 else
4977                         cpu_relax();
4978                 ret = 1;
4979                 spin_lock(lock);
4980         }
4981         return ret;
4982 }
4983 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4984
4985 int __sched cond_resched_softirq(void)
4986 {
4987         BUG_ON(!in_softirq());
4988
4989         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4990                 local_bh_enable();
4991                 __cond_resched();
4992                 local_bh_disable();
4993                 return 1;
4994         }
4995         return 0;
4996 }
4997 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4998
4999 /**
5000  * yield - yield the current processor to other threads.
5001  *
5002  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5003  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5004  */
5005 void __sched yield(void)
5006 {
5007         set_current_state(TASK_RUNNING);
5008         sys_sched_yield();
5009 }
5010 EXPORT_SYMBOL(yield);
5011
5012 /*
5013  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5014  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5015  *
5016  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5017  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5018  */
5019 void __sched io_schedule(void)
5020 {
5021         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5022
5023         delayacct_blkio_start();
5024         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5025         schedule();
5026         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5027         delayacct_blkio_end();
5028 }
5029 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5030
5031 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5032 {
5033         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5034         long ret;
5035
5036         delayacct_blkio_start();
5037         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5038         ret = schedule_timeout(timeout);
5039         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5040         delayacct_blkio_end();
5041         return ret;
5042 }
5043
5044 /**
5045  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5046  * @policy: scheduling class.
5047  *
5048  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5049  * by a given scheduling class.
5050  */
5051 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5052 {
5053         int ret = -EINVAL;
5054
5055         switch (policy) {
5056         case SCHED_FIFO:
5057         case SCHED_RR:
5058                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5059                 break;
5060         case SCHED_NORMAL:
5061         case SCHED_BATCH:
5062         case SCHED_IDLE:
5063                 ret = 0;
5064                 break;
5065         }
5066         return ret;
5067 }
5068
5069 /**
5070  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5071  * @policy: scheduling class.
5072  *
5073  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5074  * by a given scheduling class.
5075  */
5076 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5077 {
5078         int ret = -EINVAL;
5079
5080         switch (policy) {
5081         case SCHED_FIFO:
5082         case SCHED_RR:
5083                 ret = 1;
5084                 break;
5085         case SCHED_NORMAL:
5086         case SCHED_BATCH:
5087         case SCHED_IDLE:
5088                 ret = 0;
5089         }
5090         return ret;
5091 }
5092
5093 /**
5094  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5095  * @pid: pid of the process.
5096  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5097  *
5098  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5099  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5100  */
5101 asmlinkage
5102 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5103 {
5104         struct task_struct *p;
5105         unsigned int time_slice;
5106         int retval;
5107         struct timespec t;
5108
5109         if (pid < 0)
5110                 return -EINVAL;
5111
5112         retval = -ESRCH;
5113         read_lock(&tasklist_lock);
5114         p = find_process_by_pid(pid);
5115         if (!p)
5116                 goto out_unlock;
5117
5118         retval = security_task_getscheduler(p);
5119         if (retval)
5120                 goto out_unlock;
5121
5122         /*
5123          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5124          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5125          */
5126         time_slice = 0;
5127         if (p->policy == SCHED_RR) {
5128                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5129         } else {
5130                 struct sched_entity *se = &p->se;
5131                 unsigned long flags;
5132                 struct rq *rq;
5133
5134                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5135                 if (rq->cfs.load.weight)
5136                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5137                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5138         }
5139         read_unlock(&tasklist_lock);
5140         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5141         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5142         return retval;
5143
5144 out_unlock:
5145         read_unlock(&tasklist_lock);
5146         return retval;
5147 }
5148
5149 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5150
5151 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5152 {
5153         unsigned long free = 0;
5154         unsigned state;
5155
5156         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5157         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5158                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5159 #if BITS_PER_LONG == 32
5160         if (state == TASK_RUNNING)
5161                 printk(KERN_CONT " running  ");
5162         else
5163                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5164 #else
5165         if (state == TASK_RUNNING)
5166                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5167         else
5168                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5169 #endif
5170 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5171         {
5172                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5173                 while (!*n)
5174                         n++;
5175                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5176         }
5177 #endif
5178         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5179                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5180
5181         show_stack(p, NULL);
5182 }
5183
5184 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5185 {
5186         struct task_struct *g, *p;
5187
5188 #if BITS_PER_LONG == 32
5189         printk(KERN_INFO
5190                 "  task                PC stack   pid father\n");
5191 #else
5192         printk(KERN_INFO
5193                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5194 #endif
5195         read_lock(&tasklist_lock);
5196         do_each_thread(g, p) {
5197                 /*
5198                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5199                  * console might take alot of time:
5200                  */
5201                 touch_nmi_watchdog();
5202                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5203                         sched_show_task(p);
5204         } while_each_thread(g, p);
5205
5206         touch_all_softlockup_watchdogs();
5207
5208 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5209         sysrq_sched_debug_show();
5210 #endif
5211         read_unlock(&tasklist_lock);
5212         /*
5213          * Only show locks if all tasks are dumped:
5214          */
5215         if (state_filter == -1)
5216                 debug_show_all_locks();
5217 }
5218
5219 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5220 {
5221         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5222 }
5223
5224 /**
5225  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5226  * @idle: task in question
5227  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5228  *
5229  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5230  * flag, to make booting more robust.
5231  */
5232 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5233 {
5234         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5235         unsigned long flags;
5236
5237         __sched_fork(idle);
5238         idle->se.exec_start = sched_clock();
5239
5240         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5241         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5242         __set_task_cpu(idle, cpu);
5243
5244         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5245         rq->curr = rq->idle = idle;
5246 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5247         idle->oncpu = 1;
5248 #endif
5249         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5250
5251         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5252         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5253
5254         /*
5255          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5256          */
5257         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5258 }
5259
5260 /*
5261  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5262  * indicates which cpus entered this state. This is used
5263  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5264  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5265  * always be CPU_MASK_NONE.
5266  */
5267 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5268
5269 /*
5270  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5271  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5272  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5273  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5274  * number of CPUs.
5275  *
5276  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5277  */
5278 static inline void sched_init_granularity(void)
5279 {
5280         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5281         const unsigned long limit = 200000000;
5282
5283         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5284         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5285                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5286
5287         sysctl_sched_latency *= factor;
5288         if (sysctl_sched_latency > limit)
5289                 sysctl_sched_latency = limit;
5290
5291         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5292         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5293 }
5294
5295 #ifdef CONFIG_SMP
5296 /*
5297  * This is how migration works:
5298  *
5299  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5300  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5301  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5302  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5303  *    thread off the CPU)
5304  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5305  *    task is still in the wrong runqueue.
5306  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5307  *    it and puts it into the right queue.
5308  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5309  * 7) we wake up and the migration is done.
5310  */
5311
5312 /*
5313  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5314  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5315  * is removed from the allowed bitmask.
5316  *
5317  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5318  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5319  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5320  */
5321 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5322 {
5323         struct migration_req req;
5324         unsigned long flags;
5325         struct rq *rq;
5326         int ret = 0;
5327
5328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5329         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5330                 ret = -EINVAL;
5331                 goto out;
5332         }
5333
5334         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5335                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5336         else {
5337                 p->cpus_allowed = new_mask;
5338                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5339         }
5340
5341         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5342         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5343                 goto out;
5344
5345         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5346                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5347                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5348                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5349                 wait_for_completion(&req.done);
5350                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5351                 return 0;
5352         }
5353 out:
5354         task_rq_unlock(rq, &flags);
5355
5356         return ret;
5357 }
5358 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5359
5360 /*
5361  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5362  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5363  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5364  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5365  *
5366  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5367  * as the task is no longer on this CPU.
5368  *
5369  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5370  */
5371 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5372 {
5373         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5374         int ret = 0, on_rq;
5375
5376         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5377                 return ret;
5378
5379         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5380         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5381
5382         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5383         /* Already moved. */
5384         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5385                 goto out;
5386         /* Affinity changed (again). */
5387         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5388                 goto out;
5389
5390         on_rq = p->se.on_rq;
5391         if (on_rq)
5392                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5393
5394         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5395         if (on_rq) {
5396                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5397                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5398         }
5399         ret = 1;
5400 out:
5401         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5402         return ret;
5403 }
5404
5405 /*
5406  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5407  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5408  * another runqueue.
5409  */
5410 static int migration_thread(void *data)
5411 {
5412         int cpu = (long)data;
5413         struct rq *rq;
5414
5415         rq = cpu_rq(cpu);
5416         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5417
5418         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5419         while (!kthread_should_stop()) {
5420                 struct migration_req *req;
5421                 struct list_head *head;
5422
5423                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5424
5425                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5426                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5427                         goto wait_to_die;
5428                 }
5429
5430                 if (rq->active_balance) {
5431                         active_load_balance(rq, cpu);
5432                         rq->active_balance = 0;
5433                 }
5434
5435                 head = &rq->migration_queue;
5436
5437                 if (list_empty(head)) {
5438                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5439                         schedule();
5440                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5441                         continue;
5442                 }
5443                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5444                 list_del_init(head->next);
5445
5446                 spin_unlock(&rq->lock);
5447                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5448                 local_irq_enable();
5449
5450                 complete(&req->done);
5451         }
5452         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5453         return 0;
5454
5455 wait_to_die:
5456         /* Wait for kthread_stop */
5457         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5458         while (!kthread_should_stop()) {
5459                 schedule();
5460                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5461         }
5462         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5463         return 0;
5464 }
5465
5466 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5467
5468 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5469 {
5470         int ret;
5471
5472         local_irq_disable();
5473         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5474         local_irq_enable();
5475         return ret;
5476 }
5477
5478 /*
5479  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5480  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5481  */
5482 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5483 {
5484         unsigned long flags;
5485         cpumask_t mask;
5486         struct rq *rq;
5487         int dest_cpu;
5488
5489         do {
5490                 /* On same node? */
5491                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5492                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5493                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5494
5495                 /* On any allowed CPU? */
5496                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5497                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5498
5499                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5500                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5501                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5502                         /*
5503                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5504                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5505                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5506                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5507                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5508                          */
5509                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5510                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5511                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5512                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5513
5514                         /*
5515                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5516                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5517                          * leave kernel.
5518                          */
5519                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5520                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5521                                        "longer affine to cpu%d\n",
5522                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5523                         }
5524                 }
5525         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5526 }
5527
5528 /*
5529  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5530  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5531  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5532  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5533  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5534  */
5535 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5536 {
5537         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5538         unsigned long flags;
5539
5540         local_irq_save(flags);
5541         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5542         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5543         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5544         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5545         local_irq_restore(flags);
5546 }
5547
5548 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5549 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5550 {
5551         struct task_struct *p, *t;
5552
5553         read_lock(&tasklist_lock);
5554
5555         do_each_thread(t, p) {
5556                 if (p == current)
5557                         continue;
5558
5559                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5560                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5561         } while_each_thread(t, p);
5562
5563         read_unlock(&tasklist_lock);
5564 }
5565
5566 /*
5567  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5568  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5569  * Used by CPU offline code.
5570  */
5571 void sched_idle_next(void)
5572 {
5573         int this_cpu = smp_processor_id();
5574         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5575         struct task_struct *p = rq->idle;
5576         unsigned long flags;
5577
5578         /* cpu has to be offline */
5579         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5580
5581         /*
5582          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5583          * and interrupts disabled on the current cpu.
5584          */
5585         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5586
5587         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5588
5589         update_rq_clock(rq);
5590         activate_task(rq, p, 0);
5591
5592         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5593 }
5594
5595 /*
5596  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5597  * offline.
5598  */
5599 void idle_task_exit(void)
5600 {
5601         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5602
5603         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5604
5605         if (mm != &init_mm)
5606                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5607         mmdrop(mm);
5608 }
5609
5610 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5611 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5612 {
5613         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5614
5615         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5616         BUG_ON(!p->exit_state);
5617
5618         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5619         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5620
5621         get_task_struct(p);
5622
5623         /*
5624          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5625          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5626          * fine.
5627          */
5628         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5629         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5630         spin_lock_irq(&rq->lock);
5631
5632         put_task_struct(p);
5633 }
5634
5635 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5636 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5637 {
5638         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5639         struct task_struct *next;
5640
5641         for ( ; ; ) {
5642                 if (!rq->nr_running)
5643                         break;
5644                 update_rq_clock(rq);
5645                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5646                 if (!next)
5647                         break;
5648                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5649
5650         }
5651 }
5652 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5653
5654 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5655
5656 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5657         {
5658                 .procname       = "sched_domain",
5659                 .mode           = 0555,
5660         },
5661         {0, },
5662 };
5663
5664 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5665         {
5666                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5667                 .procname       = "kernel",
5668                 .mode           = 0555,
5669                 .child          = sd_ctl_dir,
5670         },
5671         {0, },
5672 };
5673
5674 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5675 {
5676         struct ctl_table *entry =
5677                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5678
5679         return entry;
5680 }
5681
5682 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5683 {
5684         struct ctl_table *entry;
5685
5686         /*
5687          * In the intermediate directories, both the child directory and
5688          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5689          * will always be set. In the lowest directory the names are
5690          * static strings and all have proc handlers.
5691          */
5692         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5693                 if (entry->child)
5694                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5695                 if (entry->proc_handler == NULL)
5696                         kfree(entry->procname);
5697         }
5698
5699         kfree(*tablep);
5700         *tablep = NULL;
5701 }
5702
5703 static void
5704 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5705                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5706                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5707 {
5708         entry->procname = procname;
5709         entry->data = data;
5710         entry->maxlen = maxlen;
5711         entry->mode = mode;
5712         entry->proc_handler = proc_handler;
5713 }
5714
5715 static struct ctl_table *
5716 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5717 {
5718         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5719
5720         if (table == NULL)
5721                 return NULL;
5722
5723         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5724                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5725         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5726                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5727         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5728                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5729         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5730                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5731         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5732                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5733         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5734                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5735         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5736                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5737         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5738                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5739         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5740                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5741         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5742                 &sd->cache_nice_tries,
5743                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5744         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5745                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5746         /* &table[11] is terminator */
5747
5748         return table;
5749 }
5750
5751 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5752 {
5753         struct ctl_table *entry, *table;
5754         struct sched_domain *sd;
5755         int domain_num = 0, i;
5756         char buf[32];
5757
5758         for_each_domain(cpu, sd)
5759                 domain_num++;
5760         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5761         if (table == NULL)
5762                 return NULL;
5763
5764         i = 0;
5765         for_each_domain(cpu, sd) {
5766                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5767                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5768                 entry->mode = 0555;
5769                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5770                 entry++;
5771                 i++;
5772         }
5773         return table;
5774 }
5775
5776 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5777 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5778 {
5779         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5780         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5781         char buf[32];
5782
5783         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5784         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5785
5786         if (entry == NULL)
5787                 return;
5788
5789         for_each_online_cpu(i) {
5790                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5791                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5792                 entry->mode = 0555;
5793                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5794                 entry++;
5795         }
5796
5797         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5798         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5799 }
5800
5801 /* may be called multiple times per register */
5802 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5803 {
5804         if (sd_sysctl_header)
5805                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5806         sd_sysctl_header = NULL;
5807         if (sd_ctl_dir[0].child)
5808                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5809 }
5810 #else
5811 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5812 {
5813 }
5814 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5815 {
5816 }
5817 #endif
5818
5819 /*
5820  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5821  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5822  */
5823 static int __cpuinit
5824 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5825 {
5826         struct task_struct *p;
5827         int cpu = (long)hcpu;
5828         unsigned long flags;
5829         struct rq *rq;
5830
5831         switch (action) {
5832
5833         case CPU_UP_PREPARE:
5834         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5835                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5836                 if (IS_ERR(p))
5837                         return NOTIFY_BAD;
5838                 kthread_bind(p, cpu);
5839                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5840                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5841                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5842                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5843                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5844                 break;
5845
5846         case CPU_ONLINE:
5847         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5848                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5849                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5850
5851                 /* Update our root-domain */
5852                 rq = cpu_rq(cpu);
5853                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5854                 if (rq->rd) {
5855                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5856                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5857                 }
5858                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5859                 break;
5860
5861 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5862         case CPU_UP_CANCELED:
5863         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5864                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5865                         break;
5866                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5867                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5868                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5869                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5870                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5871                 break;
5872
5873         case CPU_DEAD:
5874         case CPU_DEAD_FROZEN:
5875                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5876                 migrate_live_tasks(cpu);
5877                 rq = cpu_rq(cpu);
5878                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5879                 rq->migration_thread = NULL;
5880                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5881                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5882                 update_rq_clock(rq);
5883                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5884                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5885                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5886                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5887                 migrate_dead_tasks(cpu);
5888                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5889                 cpuset_unlock();
5890                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5891                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5892
5893                 /*
5894                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5895                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5896                  * the requestors.
5897                  */
5898                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5899                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5900                         struct migration_req *req;
5901
5902                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5903                                          struct migration_req, list);
5904                         list_del_init(&req->list);
5905                         complete(&req->done);
5906                 }
5907                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5908                 break;
5909
5910         case CPU_DOWN_PREPARE:
5911                 /* Update our root-domain */
5912                 rq = cpu_rq(cpu);
5913                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5914                 if (rq->rd) {
5915                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5916                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5917                 }
5918                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5919                 break;
5920 #endif
5921         }
5922         return NOTIFY_OK;
5923 }
5924
5925 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5926  * happens before everything else.
5927  */
5928 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5929         .notifier_call = migration_call,
5930         .priority = 10
5931 };
5932
5933 void __init migration_init(void)
5934 {
5935         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5936         int err;
5937
5938         /* Start one for the boot CPU: */
5939         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5940         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5941         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5942         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5943 }
5944 #endif
5945
5946 #ifdef CONFIG_SMP
5947
5948 /* Number of possible processor ids */
5949 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5950 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5951
5952 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5953
5954 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5955 {
5956         struct sched_group *group = sd->groups;
5957         cpumask_t groupmask;
5958         char str[NR_CPUS];
5959
5960         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5961         cpus_clear(groupmask);
5962
5963         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5964
5965         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5966                 printk("does not load-balance\n");
5967                 if (sd->parent)
5968                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5969                                         " has parent");
5970                 return -1;
5971         }
5972
5973         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5974
5975         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5976                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5977                                 "CPU%d\n", cpu);
5978         }
5979         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5980                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5981                                 " CPU%d\n", cpu);
5982         }
5983
5984         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5985         do {
5986                 if (!group) {
5987                         printk("\n");
5988                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5989                         break;
5990                 }
5991
5992                 if (!group->__cpu_power) {
5993                         printk(KERN_CONT "\n");
5994                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5995                                         "set\n");
5996                         break;
5997                 }
5998
5999                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6000                         printk(KERN_CONT "\n");
6001                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6002                         break;
6003                 }
6004
6005                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
6006                         printk(KERN_CONT "\n");
6007                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6008                         break;
6009                 }
6010
6011                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
6012
6013                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
6014                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6015
6016                 group = group->next;
6017         } while (group != sd->groups);
6018         printk(KERN_CONT "\n");
6019
6020         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6021                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6022
6023         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6024                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6025                         "of domain->span\n");
6026         return 0;
6027 }
6028
6029 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6030 {
6031         int level = 0;
6032
6033         if (!sd) {
6034                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6035                 return;
6036         }
6037
6038         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6039
6040         for (;;) {
6041                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6042                         break;
6043                 level++;
6044                 sd = sd->parent;
6045                 if (!sd)
6046                         break;
6047         }
6048 }
6049 #else
6050 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6051 #endif
6052
6053 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6054 {
6055         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6056                 return 1;
6057
6058         /* Following flags need at least 2 groups */
6059         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6060                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6061                          SD_BALANCE_FORK |
6062                          SD_BALANCE_EXEC |
6063                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6064                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6065                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6066                         return 0;
6067         }
6068
6069         /* Following flags don't use groups */
6070         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6071                          SD_WAKE_AFFINE |
6072                          SD_WAKE_BALANCE))
6073                 return 0;
6074
6075         return 1;
6076 }
6077
6078 static int
6079 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6080 {
6081         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6082
6083         if (sd_degenerate(parent))
6084                 return 1;
6085
6086         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6087                 return 0;
6088
6089         /* Does parent contain flags not in child? */
6090         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6091         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6092                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6093         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6094         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6095                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6096                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6097                                 SD_BALANCE_FORK |
6098                                 SD_BALANCE_EXEC |
6099                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6100                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6101         }
6102         if (~cflags & pflags)
6103                 return 0;
6104
6105         return 1;
6106 }
6107
6108 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6109 {
6110         unsigned long flags;
6111         const struct sched_class *class;
6112
6113         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6114
6115         if (rq->rd) {
6116                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6117
6118                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6119                         if (class->leave_domain)
6120                                 class->leave_domain(rq);
6121                 }
6122
6123                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6124                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6125
6126                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6127                         kfree(old_rd);
6128         }
6129
6130         atomic_inc(&rd->refcount);
6131         rq->rd = rd;
6132
6133         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6134         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6135                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6136
6137         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6138                 if (class->join_domain)
6139                         class->join_domain(rq);
6140         }
6141
6142         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6143 }
6144
6145 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6146 {
6147         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6148
6149         cpus_clear(rd->span);
6150         cpus_clear(rd->online);
6151 }
6152
6153 static void init_defrootdomain(void)
6154 {
6155         init_rootdomain(&def_root_domain);
6156         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6157 }
6158
6159 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6160 {
6161         struct root_domain *rd;
6162
6163         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6164         if (!rd)
6165                 return NULL;
6166
6167         init_rootdomain(rd);
6168
6169         return rd;
6170 }
6171
6172 /*
6173  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6174  * hold the hotplug lock.
6175  */
6176 static void
6177 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6178 {
6179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6180         struct sched_domain *tmp;
6181
6182         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6183         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6184                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6185                 if (!parent)
6186                         break;
6187                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6188                         tmp->parent = parent->parent;
6189                         if (parent->parent)
6190                                 parent->parent->child = tmp;
6191                 }
6192         }
6193
6194         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6195                 sd = sd->parent;
6196                 if (sd)
6197                         sd->child = NULL;
6198         }
6199
6200         sched_domain_debug(sd, cpu);
6201
6202         rq_attach_root(rq, rd);
6203         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6204 }
6205
6206 /* cpus with isolated domains */
6207 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6208
6209 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6210 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6211 {
6212         int ints[NR_CPUS], i;
6213
6214         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6215         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6216         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6217                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6218                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6219         return 1;
6220 }
6221
6222 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6223
6224 /*
6225  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6226  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6227  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6228  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6229  *
6230  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6231  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6232  * and ->cpu_power to 0.
6233  */
6234 static void
6235 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6236                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6237                                         struct sched_group **sg))
6238 {
6239         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6240         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6241         int i;
6242
6243         for_each_cpu_mask(i, span) {
6244                 struct sched_group *sg;
6245                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6246                 int j;
6247
6248                 if (cpu_isset(i, covered))
6249                         continue;
6250
6251                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6252                 sg->__cpu_power = 0;
6253
6254                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6255                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6256                                 continue;
6257
6258                         cpu_set(j, covered);
6259                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6260                 }
6261                 if (!first)
6262                         first = sg;
6263                 if (last)
6264                         last->next = sg;
6265                 last = sg;
6266         }
6267         last->next = first;
6268 }
6269
6270 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6271
6272 #ifdef CONFIG_NUMA
6273
6274 /**
6275  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6276  * @node: node whose sched_domain we're building
6277  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6278  *
6279  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6280  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6281  *
6282  * Should use nodemask_t.
6283  */
6284 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6285 {
6286         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6287
6288         min_val = INT_MAX;
6289
6290         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6291                 /* Start at @node */
6292                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6293
6294                 if (!nr_cpus_node(n))
6295                         continue;
6296
6297                 /* Skip already used nodes */
6298                 if (test_bit(n, used_nodes))
6299                         continue;
6300
6301                 /* Simple min distance search */
6302                 val = node_distance(node, n);
6303
6304                 if (val < min_val) {
6305                         min_val = val;
6306                         best_node = n;
6307                 }
6308         }
6309
6310         set_bit(best_node, used_nodes);
6311         return best_node;
6312 }
6313
6314 /**
6315  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6316  * @node: node whose cpumask we're constructing
6317  * @size: number of nodes to include in this span
6318  *
6319  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6320  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6321  * out optimally.
6322  */
6323 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6324 {
6325         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6326         cpumask_t span, nodemask;
6327         int i;
6328
6329         cpus_clear(span);
6330         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6331
6332         nodemask = node_to_cpumask(node);
6333         cpus_or(span, span, nodemask);
6334         set_bit(node, used_nodes);
6335
6336         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6337                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6338
6339                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6340                 cpus_or(span, span, nodemask);
6341         }
6342
6343         return span;
6344 }
6345 #endif
6346
6347 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6348
6349 /*
6350  * SMT sched-domains:
6351  */
6352 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6353 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6354 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6355
6356 static int
6357 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6358 {
6359         if (sg)
6360                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6361         return cpu;
6362 }
6363 #endif
6364
6365 /*
6366  * multi-core sched-domains:
6367  */
6368 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6369 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6370 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6371 #endif
6372
6373 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6374 static int
6375 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6376 {
6377         int group;
6378         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6379         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6380         group = first_cpu(mask);
6381         if (sg)
6382                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6383         return group;
6384 }
6385 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6386 static int
6387 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6388 {
6389         if (sg)
6390                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6391         return cpu;
6392 }
6393 #endif
6394
6395 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6396 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6397
6398 static int
6399 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6400 {
6401         int group;
6402 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6403         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6404         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6405         group = first_cpu(mask);
6406 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6407         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6408         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6409         group = first_cpu(mask);
6410 #else
6411         group = cpu;
6412 #endif
6413         if (sg)
6414                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6415         return group;
6416 }
6417
6418 #ifdef CONFIG_NUMA
6419 /*
6420  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6421  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6422  * gets dynamically allocated.
6423  */
6424 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6425 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6426
6427 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6428 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6429
6430 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6431                                  struct sched_group **sg)
6432 {
6433         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6434         int group;
6435
6436         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6437         group = first_cpu(nodemask);
6438
6439         if (sg)
6440                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6441         return group;
6442 }
6443
6444 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6445 {
6446         struct sched_group *sg = group_head;
6447         int j;
6448
6449         if (!sg)
6450                 return;
6451         do {
6452                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6453                         struct sched_domain *sd;
6454
6455                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6456                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6457                                 /*
6458                                  * Only add "power" once for each
6459                                  * physical package.
6460                                  */
6461                                 continue;
6462                         }
6463
6464                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6465                 }
6466                 sg = sg->next;
6467         } while (sg != group_head);
6468 }
6469 #endif
6470
6471 #ifdef CONFIG_NUMA
6472 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6473 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6474 {
6475         int cpu, i;
6476
6477         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6478                 struct sched_group **sched_group_nodes
6479                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6480
6481                 if (!sched_group_nodes)
6482                         continue;
6483
6484                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6485                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6486                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6487
6488                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6489                         if (cpus_empty(nodemask))
6490                                 continue;
6491
6492                         if (sg == NULL)
6493                                 continue;
6494                         sg = sg->next;
6495 next_sg:
6496                         oldsg = sg;
6497                         sg = sg->next;
6498                         kfree(oldsg);
6499                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6500                                 goto next_sg;
6501                 }
6502                 kfree(sched_group_nodes);
6503                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6504         }
6505 }
6506 #else
6507 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6508 {
6509 }
6510 #endif
6511
6512 /*
6513  * Initialize sched groups cpu_power.
6514  *
6515  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6516  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6517  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6518  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6519  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6520  * less cpu_power.
6521  *
6522  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6523  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6524  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6525  */
6526 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6527 {
6528         struct sched_domain *child;
6529         struct sched_group *group;
6530
6531         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6532
6533         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6534                 return;
6535
6536         child = sd->child;
6537
6538         sd->groups->__cpu_power = 0;
6539
6540         /*
6541          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6542          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6543          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6544          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6545          * same sched domain.
6546          */
6547         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6548                        (child->flags &
6549                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6550                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6551                 return;
6552         }
6553
6554         /*
6555          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6556          */
6557         group = child->groups;
6558         do {
6559                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6560                 group = group->next;
6561         } while (group != child->groups);
6562 }
6563
6564 /*
6565  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6566  * to the individual cpus
6567  */
6568 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6569 {
6570         int i;
6571         struct root_domain *rd;
6572 #ifdef CONFIG_NUMA
6573         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6574         int sd_allnodes = 0;
6575
6576         /*
6577          * Allocate the per-node list of sched groups
6578          */
6579         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6580                                     GFP_KERNEL);
6581         if (!sched_group_nodes) {
6582                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6583                 return -ENOMEM;
6584         }
6585         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6586 #endif
6587
6588         rd = alloc_rootdomain();
6589         if (!rd) {
6590                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6591                 return -ENOMEM;
6592         }
6593
6594         /*
6595          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6596          */
6597         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6598                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6599                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6600
6601                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6602
6603 #ifdef CONFIG_NUMA
6604                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6605                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6606                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6607                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6608                         sd->span = *cpu_map;
6609                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6610                         p = sd;
6611                         sd_allnodes = 1;
6612                 } else
6613                         p = NULL;
6614
6615                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6616                 *sd = SD_NODE_INIT;
6617                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6618                 sd->parent = p;
6619                 if (p)
6620                         p->child = sd;
6621                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6622 #endif
6623
6624                 p = sd;
6625                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6626                 *sd = SD_CPU_INIT;
6627                 sd->span = nodemask;
6628                 sd->parent = p;
6629                 if (p)
6630                         p->child = sd;
6631                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6632
6633 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6634                 p = sd;
6635                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6636                 *sd = SD_MC_INIT;
6637                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6638                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6639                 sd->parent = p;
6640                 p->child = sd;
6641                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6642 #endif
6643
6644 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6645                 p = sd;
6646                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6647                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6648                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6649                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6650                 sd->parent = p;
6651                 p->child = sd;
6652                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6653 #endif
6654         }
6655
6656 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6657         /* Set up CPU (sibling) groups */
6658         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6659                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6660                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6661                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6662                         continue;
6663
6664                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6665                                         &cpu_to_cpu_group);
6666         }
6667 #endif
6668
6669 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6670         /* Set up multi-core groups */
6671         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6672                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6673                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6674                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6675                         continue;
6676                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6677                                         &cpu_to_core_group);
6678         }
6679 #endif
6680
6681         /* Set up physical groups */
6682         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6683                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6684
6685                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6686                 if (cpus_empty(nodemask))
6687                         continue;
6688
6689                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6690         }
6691
6692 #ifdef CONFIG_NUMA
6693         /* Set up node groups */
6694         if (sd_allnodes)
6695                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6696                                         &cpu_to_allnodes_group);
6697
6698         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6699                 /* Set up node groups */
6700                 struct sched_group *sg, *prev;
6701                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6702                 cpumask_t domainspan;
6703                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6704                 int j;
6705
6706                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6707                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6708                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6709                         continue;
6710                 }
6711
6712                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6713                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6714
6715                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6716                 if (!sg) {
6717                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6718                                 "node %d\n", i);
6719                         goto error;
6720                 }
6721                 sched_group_nodes[i] = sg;
6722                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6723                         struct sched_domain *sd;
6724
6725                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6726                         sd->groups = sg;
6727                 }
6728                 sg->__cpu_power = 0;
6729                 sg->cpumask = nodemask;
6730                 sg->next = sg;
6731                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6732                 prev = sg;
6733
6734                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6735                         cpumask_t tmp, notcovered;
6736                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6737
6738                         cpus_complement(notcovered, covered);
6739                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6740                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6741                         if (cpus_empty(tmp))
6742                                 break;
6743
6744                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6745                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6746                         if (cpus_empty(tmp))
6747                                 continue;
6748
6749                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6750                                           GFP_KERNEL, i);
6751                         if (!sg) {
6752                                 printk(KERN_WARNING
6753                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6754                                 goto error;
6755                         }
6756                         sg->__cpu_power = 0;
6757                         sg->cpumask = tmp;
6758                         sg->next = prev->next;
6759                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6760                         prev->next = sg;
6761                         prev = sg;
6762                 }
6763         }
6764 #endif
6765
6766         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6767 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6768         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6769                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6770
6771                 init_sched_groups_power(i, sd);
6772         }
6773 #endif
6774 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6775         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6776                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6777
6778                 init_sched_groups_power(i, sd);
6779         }
6780 #endif
6781
6782         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6783                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6784
6785                 init_sched_groups_power(i, sd);
6786         }
6787
6788 #ifdef CONFIG_NUMA
6789         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6790                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6791
6792         if (sd_allnodes) {
6793                 struct sched_group *sg;
6794
6795                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6796                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6797         }
6798 #endif
6799
6800         /* Attach the domains */
6801         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6802                 struct sched_domain *sd;
6803 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6804                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6805 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6806                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6807 #else
6808                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6809 #endif
6810                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6811         }
6812
6813         return 0;
6814
6815 #ifdef CONFIG_NUMA
6816 error:
6817         free_sched_groups(cpu_map);
6818         return -ENOMEM;
6819 #endif
6820 }
6821
6822 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6823 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6824
6825 /*
6826  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6827  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6828  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6829  */
6830 static cpumask_t fallback_doms;
6831
6832 /*
6833  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6834  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6835  * exclude other special cases in the future.
6836  */
6837 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6838 {
6839         int err;
6840
6841         ndoms_cur = 1;
6842         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6843         if (!doms_cur)
6844                 doms_cur = &fallback_doms;
6845         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6846         err = build_sched_domains(doms_cur);
6847         register_sched_domain_sysctl();
6848
6849         return err;
6850 }
6851
6852 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6853 {
6854         free_sched_groups(cpu_map);
6855 }
6856
6857 /*
6858  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6859  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6860  */
6861 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6862 {
6863         int i;
6864
6865         unregister_sched_domain_sysctl();
6866
6867         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6868                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6869         synchronize_sched();
6870         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6871 }
6872
6873 /*
6874  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6875  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6876  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6877  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6878  *
6879  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6880  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6881  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6882  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6883  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6884  * it as it is.
6885  *
6886  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6887  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6888  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6889  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6890  * 'fallback_doms'.
6891  *
6892  * Call with hotplug lock held
6893  */
6894 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6895 {
6896         int i, j;
6897
6898         lock_doms_cur();
6899
6900         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6901         unregister_sched_domain_sysctl();
6902
6903         if (doms_new == NULL) {
6904                 ndoms_new = 1;
6905                 doms_new = &fallback_doms;
6906                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6907         }
6908
6909         /* Destroy deleted domains */
6910         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6911                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6912                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6913                                 goto match1;
6914                 }
6915                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6916                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6917 match1:
6918                 ;
6919         }
6920
6921         /* Build new domains */
6922         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6923                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6924                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6925                                 goto match2;
6926                 }
6927                 /* no match - add a new doms_new */
6928                 build_sched_domains(doms_new + i);
6929 match2:
6930                 ;
6931         }
6932
6933         /* Remember the new sched domains */
6934         if (doms_cur != &fallback_doms)
6935                 kfree(doms_cur);
6936         doms_cur = doms_new;
6937         ndoms_cur = ndoms_new;
6938
6939         register_sched_domain_sysctl();
6940
6941         unlock_doms_cur();
6942 }
6943
6944 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6945 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6946 {
6947         int err;
6948
6949         get_online_cpus();
6950         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6951         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6952         put_online_cpus();
6953
6954         return err;
6955 }
6956
6957 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6958 {
6959         int ret;
6960
6961         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6962                 return -EINVAL;
6963
6964         if (smt)
6965                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6966         else
6967                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6968
6969         ret = arch_reinit_sched_domains();
6970
6971         return ret ? ret : count;
6972 }
6973
6974 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6975 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6976 {
6977         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6978 }
6979 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6980                                             const char *buf, size_t count)
6981 {
6982         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6983 }
6984 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6985                    sched_mc_power_savings_store);
6986 #endif
6987
6988 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6989 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6990 {
6991         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6992 }
6993 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6994                                              const char *buf, size_t count)
6995 {
6996         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6997 }
6998 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6999                    sched_smt_power_savings_store);
7000 #endif
7001
7002 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7003 {
7004         int err = 0;
7005
7006 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7007         if (smt_capable())
7008                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7009                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7010 #endif
7011 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7012         if (!err && mc_capable())
7013                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7014                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7015 #endif
7016         return err;
7017 }
7018 #endif
7019
7020 /*
7021  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7022  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7023  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7024  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7025  */
7026 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7027                                 unsigned long action, void *hcpu)
7028 {
7029         switch (action) {
7030         case CPU_UP_PREPARE:
7031         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7032         case CPU_DOWN_PREPARE:
7033         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7034                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7035                 return NOTIFY_OK;
7036
7037         case CPU_UP_CANCELED:
7038         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7039         case CPU_DOWN_FAILED:
7040         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7041         case CPU_ONLINE:
7042         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7043         case CPU_DEAD:
7044         case CPU_DEAD_FROZEN:
7045                 /*
7046                  * Fall through and re-initialise the domains.
7047                  */
7048                 break;
7049         default:
7050                 return NOTIFY_DONE;
7051         }
7052
7053         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7054         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7055
7056         return NOTIFY_OK;
7057 }
7058
7059 void __init sched_init_smp(void)
7060 {
7061         cpumask_t non_isolated_cpus;
7062
7063         get_online_cpus();
7064         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7065         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7066         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7067                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7068         put_online_cpus();
7069         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7070         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7071
7072         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7073         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7074                 BUG();
7075         sched_init_granularity();
7076
7077 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7078         if (nr_cpu_ids == 1)
7079                 return;
7080
7081         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7082                                          "group_balance");
7083         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7084                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7085                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7086         } else {
7087                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7088                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7089         }
7090 #endif
7091 }
7092 #else
7093 void __init sched_init_smp(void)
7094 {
7095         sched_init_granularity();
7096 }
7097 #endif /* CONFIG_SMP */
7098
7099 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7100 {
7101         return in_lock_functions(addr) ||
7102                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7103                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7104 }
7105
7106 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7107 {
7108         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7109 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7110         cfs_rq->rq = rq;
7111 #endif
7112         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7113 }
7114
7115 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7116 {
7117         struct rt_prio_array *array;
7118         int i;
7119
7120         array = &rt_rq->active;
7121         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7122                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7123                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7124         }
7125         /* delimiter for bitsearch: */
7126         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7127
7128 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7129         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7130 #endif
7131 #ifdef CONFIG_SMP
7132         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7133         rt_rq->overloaded = 0;
7134 #endif
7135
7136         rt_rq->rt_time = 0;
7137         rt_rq->rt_throttled = 0;
7138
7139 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7140         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7141         rt_rq->rq = rq;
7142 #endif
7143 }
7144
7145 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7146 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7147                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7148                 int cpu, int add)
7149 {
7150         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7151         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7152         cfs_rq->tg = tg;
7153         if (add)
7154                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7155
7156         tg->se[cpu] = se;
7157         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7158         se->my_q = cfs_rq;
7159         se->load.weight = tg->shares;
7160         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7161         se->parent = NULL;
7162 }
7163 #endif
7164
7165 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7166 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7167                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7168                 int cpu, int add)
7169 {
7170         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7171         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7172         rt_rq->tg = tg;
7173         rt_rq->rt_se = rt_se;
7174         if (add)
7175                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7176
7177         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7178         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7179         rt_se->my_q = rt_rq;
7180         rt_se->parent = NULL;
7181         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7182 }
7183 #endif
7184
7185 void __init sched_init(void)
7186 {
7187         int highest_cpu = 0;
7188         int i, j;
7189
7190 #ifdef CONFIG_SMP
7191         init_defrootdomain();
7192 #endif
7193
7194 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7195         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7196 #endif
7197
7198         for_each_possible_cpu(i) {
7199                 struct rq *rq;
7200
7201                 rq = cpu_rq(i);
7202                 spin_lock_init(&rq->lock);
7203                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7204                 rq->nr_running = 0;
7205                 rq->clock = 1;
7206                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7207                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7208 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7209                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7210                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7211                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7212                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7213                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7214
7215 #endif
7216 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7217                 init_task_group.rt_runtime =
7218                         sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
7219                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7220                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7221                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7222                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7223 #endif
7224                 rq->rt_period_expire = 0;
7225                 rq->rt_throttled = 0;
7226
7227                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7228                         rq->cpu_load[j] = 0;
7229 #ifdef CONFIG_SMP
7230                 rq->sd = NULL;
7231                 rq->rd = NULL;
7232                 rq->active_balance = 0;
7233                 rq->next_balance = jiffies;
7234                 rq->push_cpu = 0;
7235                 rq->cpu = i;
7236                 rq->migration_thread = NULL;
7237                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7238                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7239 #endif
7240                 init_rq_hrtick(rq);
7241                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7242                 highest_cpu = i;
7243         }
7244
7245         set_load_weight(&init_task);
7246
7247 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7248         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7249 #endif
7250
7251 #ifdef CONFIG_SMP
7252         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7253         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7254 #endif
7255
7256 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7257         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7258 #endif
7259
7260         /*
7261          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7262          */
7263         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7264         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7265
7266         /*
7267          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7268          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7269          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7270          * when this runqueue becomes "idle".
7271          */
7272         init_idle(current, smp_processor_id());
7273         /*
7274          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7275          */
7276         current->sched_class = &fair_sched_class;
7277 }
7278
7279 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7280 void __might_sleep(char *file, int line)
7281 {
7282 #ifdef in_atomic
7283         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7284
7285         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7286             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7287                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7288                         return;
7289                 prev_jiffy = jiffies;
7290                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7291                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7292                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7293                         in_atomic(), irqs_disabled());
7294                 debug_show_held_locks(current);
7295                 if (irqs_disabled())
7296                         print_irqtrace_events(current);
7297                 dump_stack();
7298         }
7299 #endif
7300 }
7301 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7302 #endif
7303
7304 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7305 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7306 {
7307         int on_rq;
7308         update_rq_clock(rq);
7309         on_rq = p->se.on_rq;
7310         if (on_rq)
7311                 deactivate_task(rq, p, 0);
7312         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7313         if (on_rq) {
7314                 activate_task(rq, p, 0);
7315                 resched_task(rq->curr);
7316         }
7317 }
7318
7319 void normalize_rt_tasks(void)
7320 {
7321         struct task_struct *g, *p;
7322         unsigned long flags;
7323         struct rq *rq;
7324
7325         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7326         do_each_thread(g, p) {
7327                 /*
7328                  * Only normalize user tasks:
7329                  */
7330                 if (!p->mm)
7331                         continue;
7332
7333                 p->se.exec_start                = 0;
7334 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7335                 p->se.wait_start                = 0;
7336                 p->se.sleep_start               = 0;
7337                 p->se.block_start               = 0;
7338 #endif
7339                 task_rq(p)->clock               = 0;
7340
7341                 if (!rt_task(p)) {
7342                         /*
7343                          * Renice negative nice level userspace
7344                          * tasks back to 0:
7345                          */
7346                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7347                                 set_user_nice(p, 0);
7348                         continue;
7349                 }
7350
7351                 spin_lock(&p->pi_lock);
7352                 rq = __task_rq_lock(p);
7353
7354                 normalize_task(rq, p);
7355
7356                 __task_rq_unlock(rq);
7357                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7358         } while_each_thread(g, p);
7359
7360         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7361 }
7362
7363 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7364
7365 #ifdef CONFIG_IA64
7366 /*
7367  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7368  *
7369  * They can only be called when the whole system has been
7370  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7371  * activity can take place. Using them for anything else would
7372  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7373  * under any other configuration.
7374  */
7375
7376 /**
7377  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7378  * @cpu: the processor in question.
7379  *
7380  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7381  */
7382 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7383 {
7384         return cpu_curr(cpu);
7385 }
7386
7387 /**
7388  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7389  * @cpu: the processor in question.
7390  * @p: the task pointer to set.
7391  *
7392  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7393  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7394  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7395  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7396  * and caller must save the original value of the current task (see
7397  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7398  * re-starting the system.
7399  *
7400  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7401  */
7402 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7403 {
7404         cpu_curr(cpu) = p;
7405 }
7406
7407 #endif
7408
7409 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7410
7411 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7412 /*
7413  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7414  * to reflect load distribution across cpus.
7415  */
7416 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7417 {
7418         struct cfs_rq *cfs_rq;
7419         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7420         cpumask_t sdspan = sd->span;
7421         int balanced = 1;
7422
7423         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7424         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7425                 int i;
7426                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7427                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7428
7429                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7430                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7431                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7432
7433                 /* Nothing to do if this group has no load */
7434                 if (!total_load)
7435                         continue;
7436
7437                 /*
7438                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7439                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7440                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7441                  */
7442                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7443
7444                 /*
7445                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7446                  * distribution.
7447                  */
7448                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7449                         unsigned long local_load, local_shares;
7450
7451                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7452                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7453                         if (!local_shares)
7454                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7455                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7456                                 continue;
7457
7458                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7459                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7460                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7461                         balanced = 0;
7462                 }
7463         }
7464
7465         return balanced;
7466 }
7467
7468 /*
7469  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7470  *
7471  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7472  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7473  * also implies increased scheduling overhead.
7474  *
7475  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7476  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7477  *
7478  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7479  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7480  *
7481  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7482  * fairness and the associated overhead.
7483  *
7484  */
7485
7486 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7487 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7488
7489 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7490 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7491
7492 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7493 static int load_balance_monitor(void *unused)
7494 {
7495         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7496         struct sched_param schedparm;
7497         int ret;
7498
7499         /*
7500          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7501          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7502          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7503          */
7504         schedparm.sched_priority = 1;
7505         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7506         if (ret)
7507                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7508                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7509
7510         while (!kthread_should_stop()) {
7511                 int i, cpu, balanced = 1;
7512
7513                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7514                 get_online_cpus();
7515                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7516                 lock_doms_cur();
7517                 /*
7518                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7519                  * chain on various cpus and to walk task group list
7520                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7521                  */
7522                 rcu_read_lock();
7523
7524                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7525                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7526                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7527
7528                         cpu = first_cpu(cpumap);
7529
7530                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7531                         for_each_domain(cpu, sd) {
7532                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7533                                         continue;
7534                                 sd_prev = sd;
7535                         }
7536
7537                         sd = sd_prev;
7538                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7539                         if (!sd)
7540                                 continue;
7541
7542                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7543                 }
7544
7545                 rcu_read_unlock();
7546
7547                 unlock_doms_cur();
7548                 put_online_cpus();
7549
7550                 if (!balanced)
7551                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7552                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7553                         timeout *= 2;
7554
7555                 msleep_interruptible(timeout);
7556         }
7557
7558         return 0;
7559 }
7560 #endif  /* CONFIG_SMP */
7561
7562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7563 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7564 {
7565         int i;
7566
7567         for_each_possible_cpu(i) {
7568                 if (tg->cfs_rq)
7569                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7570                 if (tg->se)
7571                         kfree(tg->se[i]);
7572         }
7573
7574         kfree(tg->cfs_rq);
7575         kfree(tg->se);
7576 }
7577
7578 static int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7579 {
7580         struct cfs_rq *cfs_rq;
7581         struct sched_entity *se;
7582         struct rq *rq;
7583         int i;
7584
7585         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7586         if (!tg->cfs_rq)
7587                 goto err;
7588         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7589         if (!tg->se)
7590                 goto err;
7591
7592         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7593
7594         for_each_possible_cpu(i) {
7595                 rq = cpu_rq(i);
7596
7597                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7598                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7599                 if (!cfs_rq)
7600                         goto err;
7601
7602                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7603                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7604                 if (!se)
7605                         goto err;
7606
7607                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7608         }
7609
7610         return 1;
7611
7612  err:
7613         return 0;
7614 }
7615
7616 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7617 {
7618         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7619                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7620 }
7621
7622 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7623 {
7624         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7625 }
7626 #else
7627 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7628 {
7629 }
7630
7631 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7632 {
7633         return 1;
7634 }
7635
7636 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7637 {
7638 }
7639
7640 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7641 {
7642 }
7643 #endif
7644
7645 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7646 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7647 {
7648         int i;
7649
7650         for_each_possible_cpu(i) {
7651                 if (tg->rt_rq)
7652                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7653                 if (tg->rt_se)
7654                         kfree(tg->rt_se[i]);
7655         }
7656
7657         kfree(tg->rt_rq);
7658         kfree(tg->rt_se);
7659 }
7660
7661 static int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7662 {
7663         struct rt_rq *rt_rq;
7664         struct sched_rt_entity *rt_se;
7665         struct rq *rq;
7666         int i;
7667
7668         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7669         if (!tg->rt_rq)
7670                 goto err;
7671         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7672         if (!tg->rt_se)
7673                 goto err;
7674
7675         tg->rt_runtime = 0;
7676
7677         for_each_possible_cpu(i) {
7678                 rq = cpu_rq(i);
7679
7680                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7681                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7682                 if (!rt_rq)
7683                         goto err;
7684
7685                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7686                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7687                 if (!rt_se)
7688                         goto err;
7689
7690                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7691         }
7692
7693         return 1;
7694
7695  err:
7696         return 0;
7697 }
7698
7699 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7700 {
7701         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7702                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7703 }
7704
7705 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7706 {
7707         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7708 }
7709 #else
7710 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7711 {
7712 }
7713
7714 static inline int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7715 {
7716         return 1;
7717 }
7718
7719 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7720 {
7721 }
7722
7723 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7724 {
7725 }
7726 #endif
7727
7728 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7729 {
7730         free_fair_sched_group(tg);
7731         free_rt_sched_group(tg);
7732         kfree(tg);
7733 }
7734
7735 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7736 struct task_group *sched_create_group(void)
7737 {
7738         struct task_group *tg;
7739         unsigned long flags;
7740         int i;
7741
7742         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7743         if (!tg)
7744                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7745
7746         if (!alloc_fair_sched_group(tg))
7747                 goto err;
7748
7749         if (!alloc_rt_sched_group(tg))
7750                 goto err;
7751
7752         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7753         for_each_possible_cpu(i) {
7754                 register_fair_sched_group(tg, i);
7755                 register_rt_sched_group(tg, i);
7756         }
7757         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7758         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7759
7760         return tg;
7761
7762 err:
7763         free_sched_group(tg);
7764         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7765 }
7766
7767 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7768 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7769 {
7770         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7771         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7772 }
7773
7774 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7775 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7776 {
7777         unsigned long flags;
7778         int i;
7779
7780         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7781         for_each_possible_cpu(i) {
7782                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7783                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
7784         }
7785         list_del_rcu(&tg->list);
7786         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7787
7788         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7789         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7790 }
7791
7792 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7793  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7794  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7795  *      reflect its new group.
7796  */
7797 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7798 {
7799         int on_rq, running;
7800         unsigned long flags;
7801         struct rq *rq;
7802
7803         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7804
7805         update_rq_clock(rq);
7806
7807         running = task_current(rq, tsk);
7808         on_rq = tsk->se.on_rq;
7809
7810         if (on_rq) {
7811                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7812                 if (unlikely(running))
7813                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7814         }
7815
7816         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7817
7818         if (on_rq) {
7819                 if (unlikely(running))
7820                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7821                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7822         }
7823
7824         task_rq_unlock(rq, &flags);
7825 }
7826
7827 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7828 /* rq->lock to be locked by caller */
7829 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7830 {
7831         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7832         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7833         int on_rq;
7834
7835         if (!shares)
7836                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7837
7838         on_rq = se->on_rq;
7839         if (on_rq) {
7840                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7841                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7842         }
7843
7844         se->load.weight = shares;
7845         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7846
7847         if (on_rq) {
7848                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7849                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7850         }
7851 }
7852
7853 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7854
7855 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7856 {
7857         int i;
7858         unsigned long flags;
7859
7860         mutex_lock(&shares_mutex);
7861         if (tg->shares == shares)
7862                 goto done;
7863
7864         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7865                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7866
7867         /*
7868          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7869          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7870          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7871          */
7872         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7873         for_each_possible_cpu(i)
7874                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7875         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7876
7877         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7878         synchronize_sched();
7879
7880         /*
7881          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7882          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7883          */
7884         tg->shares = shares;
7885         for_each_possible_cpu(i) {
7886                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7887                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7888                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7889         }
7890
7891         /*
7892          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7893          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7894          */
7895         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7896         for_each_possible_cpu(i)
7897                 register_fair_sched_group(tg, i);
7898         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7899 done:
7900         mutex_unlock(&shares_mutex);
7901         return 0;
7902 }
7903
7904 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7905 {
7906         return tg->shares;
7907 }
7908 #endif
7909
7910 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7911 /*
7912  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7913  */
7914 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7915
7916 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7917 {
7918         if (runtime == RUNTIME_INF)
7919                 return 1ULL << 16;
7920
7921         runtime *= (1ULL << 16);
7922         div64_64(runtime, period);
7923         return runtime;
7924 }
7925
7926 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7927 {
7928         struct task_group *tgi;
7929         unsigned long total = 0;
7930         unsigned long global_ratio =
7931                 to_ratio(sysctl_sched_rt_period,
7932                          sysctl_sched_rt_runtime < 0 ?
7933                                 RUNTIME_INF : sysctl_sched_rt_runtime);
7934
7935         rcu_read_lock();
7936         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
7937                 if (tgi == tg)
7938                         continue;
7939
7940                 total += to_ratio(period, tgi->rt_runtime);
7941         }
7942         rcu_read_unlock();
7943
7944         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
7945 }
7946
7947 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7948 {
7949         u64 rt_runtime, rt_period;
7950         int err = 0;
7951
7952         rt_period = sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
7953         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7954         if (rt_runtime_us == -1)
7955                 rt_runtime = rt_period;
7956
7957         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7958         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
7959                 err = -EINVAL;
7960                 goto unlock;
7961         }
7962         if (rt_runtime_us == -1)
7963                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7964         tg->rt_runtime = rt_runtime;
7965  unlock:
7966         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7967
7968         return err;
7969 }
7970
7971 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7972 {
7973         u64 rt_runtime_us;
7974
7975         if (tg->rt_runtime == RUNTIME_INF)
7976                 return -1;
7977
7978         rt_runtime_us = tg->rt_runtime;
7979         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7980         return rt_runtime_us;
7981 }
7982 #endif
7983 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7984
7985 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7986
7987 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7988 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7989 {
7990         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7991                             struct task_group, css);
7992 }
7993
7994 static struct cgroup_subsys_state *
7995 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7996 {
7997         struct task_group *tg;
7998
7999         if (!cgrp->parent) {
8000                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8001                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8002                 return &init_task_group.css;
8003         }
8004
8005         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
8006         if (cgrp->parent->parent)
8007                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8008
8009         tg = sched_create_group();
8010         if (IS_ERR(tg))
8011                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8012
8013         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8014         tg->css.cgroup = cgrp;
8015
8016         return &tg->css;
8017 }
8018
8019 static void
8020 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8021 {
8022         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8023
8024         sched_destroy_group(tg);
8025 }
8026
8027 static int
8028 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8029                       struct task_struct *tsk)
8030 {
8031         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8032         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8033                 return -EINVAL;
8034
8035         return 0;
8036 }
8037
8038 static void
8039 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8040                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8041 {
8042         sched_move_task(tsk);
8043 }
8044
8045 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8046 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8047                                 u64 shareval)
8048 {
8049         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8050 }
8051
8052 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8053 {
8054         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8055
8056         return (u64) tg->shares;
8057 }
8058 #endif
8059
8060 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8061 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8062                                 struct file *file,
8063                                 const char __user *userbuf,
8064                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
8065 {
8066         char buffer[64];
8067         int retval = 0;
8068         s64 val;
8069         char *end;
8070
8071         if (!nbytes)
8072                 return -EINVAL;
8073         if (nbytes >= sizeof(buffer))
8074                 return -E2BIG;
8075         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
8076                 return -EFAULT;
8077
8078         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
8079
8080         /* strip newline if necessary */
8081         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
8082                 buffer[nbytes-1] = 0;
8083         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
8084         if (*end)
8085                 return -EINVAL;
8086
8087         /* Pass to subsystem */
8088         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8089         if (!retval)
8090                 retval = nbytes;
8091         return retval;
8092 }
8093
8094 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8095                                    struct file *file,
8096                                    char __user *buf, size_t nbytes,
8097                                    loff_t *ppos)
8098 {
8099         char tmp[64];
8100         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8101         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
8102
8103         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
8104 }
8105 #endif
8106
8107 static struct cftype cpu_files[] = {
8108 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8109         {
8110                 .name = "shares",
8111                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
8112                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
8113         },
8114 #endif
8115 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8116         {
8117                 .name = "rt_runtime_us",
8118                 .read = cpu_rt_runtime_read,
8119                 .write = cpu_rt_runtime_write,
8120         },
8121 #endif
8122 };
8123
8124 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8125 {
8126         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8127 }
8128
8129 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8130         .name           = "cpu",
8131         .create         = cpu_cgroup_create,
8132         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8133         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8134         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8135         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8136         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8137         .early_init     = 1,
8138 };
8139
8140 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8141
8142 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8143
8144 /*
8145  * CPU accounting code for task groups.
8146  *
8147  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8148  * (balbir@in.ibm.com).
8149  */
8150
8151 /* track cpu usage of a group of tasks */
8152 struct cpuacct {
8153         struct cgroup_subsys_state css;
8154         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8155         u64 *cpuusage;
8156 };
8157
8158 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8159
8160 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8161 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
8162 {
8163         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
8164                             struct cpuacct, css);
8165 }
8166
8167 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8168 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8169 {
8170         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8171                             struct cpuacct, css);
8172 }
8173
8174 /* create a new cpu accounting group */
8175 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8176         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8177 {
8178         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8179
8180         if (!ca)
8181                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8182
8183         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8184         if (!ca->cpuusage) {
8185                 kfree(ca);
8186                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8187         }
8188
8189         return &ca->css;
8190 }
8191
8192 /* destroy an existing cpu accounting group */
8193 static void
8194 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8195 {
8196         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8197
8198         free_percpu(ca->cpuusage);
8199         kfree(ca);
8200 }
8201
8202 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8203 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
8204 {
8205         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8206         u64 totalcpuusage = 0;
8207         int i;
8208
8209         for_each_possible_cpu(i) {
8210                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8211
8212                 /*
8213                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8214                  * platforms.
8215                  */
8216                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8217                 totalcpuusage += *cpuusage;
8218                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8219         }
8220
8221         return totalcpuusage;
8222 }
8223
8224 static struct cftype files[] = {
8225         {
8226                 .name = "usage",
8227                 .read_uint = cpuusage_read,
8228         },
8229 };
8230
8231 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8232 {
8233         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8234 }
8235
8236 /*
8237  * charge this task's execution time to its accounting group.
8238  *
8239  * called with rq->lock held.
8240  */
8241 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8242 {
8243         struct cpuacct *ca;
8244
8245         if (!cpuacct_subsys.active)
8246                 return;
8247
8248         ca = task_ca(tsk);
8249         if (ca) {
8250                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8251
8252                 *cpuusage += cputime;
8253         }
8254 }
8255
8256 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8257         .name = "cpuacct",
8258         .create = cpuacct_create,
8259         .destroy = cpuacct_destroy,
8260         .populate = cpuacct_populate,
8261         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8262 };
8263 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */