sched: fix rq->clock warps on frequency changes
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171         /* schedulable entities of this group on each cpu */
172         struct sched_entity **se;
173         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
174         struct cfs_rq **cfs_rq;
175
176         struct sched_rt_entity **rt_se;
177         struct rt_rq **rt_rq;
178
179         unsigned int rt_ratio;
180
181         /*
182          * shares assigned to a task group governs how much of cpu bandwidth
183          * is allocated to the group. The more shares a group has, the more is
184          * the cpu bandwidth allocated to it.
185          *
186          * For ex, lets say that there are three task groups, A, B and C which
187          * have been assigned shares 1000, 2000 and 3000 respectively. Then,
188          * cpu bandwidth allocated by the scheduler to task groups A, B and C
189          * should be:
190          *
191          *      Bw(A) = 1000/(1000+2000+3000) * 100 = 16.66%
192          *      Bw(B) = 2000/(1000+2000+3000) * 100 = 33.33%
193          *      Bw(C) = 3000/(1000+2000+3000) * 100 = 50%
194          *
195          * The weight assigned to a task group's schedulable entities on every
196          * cpu (task_group.se[a_cpu]->load.weight) is derived from the task
197          * group's shares. For ex: lets say that task group A has been
198          * assigned shares of 1000 and there are two CPUs in a system. Then,
199          *
200          *  tg_A->se[0]->load.weight = tg_A->se[1]->load.weight = 1000;
201          *
202          * Note: It's not necessary that each of a task's group schedulable
203          *       entity have the same weight on all CPUs. If the group
204          *       has 2 of its tasks on CPU0 and 1 task on CPU1, then a
205          *       better distribution of weight could be:
206          *
207          *      tg_A->se[0]->load.weight = 2/3 * 2000 = 1333
208          *      tg_A->se[1]->load.weight = 1/2 * 2000 =  667
209          *
210          * rebalance_shares() is responsible for distributing the shares of a
211          * task groups like this among the group's schedulable entities across
212          * cpus.
213          *
214          */
215         unsigned long shares;
216
217         struct rcu_head rcu;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 /* Default task group's sched entity on each cpu */
222 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
223 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
224 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
227 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
228
229 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
230 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
231
232 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
233 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
234
235 /* task_group_mutex serializes add/remove of task groups and also changes to
236  * a task group's cpu shares.
237  */
238 static DEFINE_MUTEX(task_group_mutex);
239
240 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
241 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_SMP
244 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
245 static struct task_struct *lb_monitor_task;
246 static int load_balance_monitor(void *unused);
247 #endif
248
249 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
250
251 /* Default task group.
252  *      Every task in system belong to this group at bootup.
253  */
254 struct task_group init_task_group = {
255         .se     = init_sched_entity_p,
256         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
257
258         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
259         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
260 };
261
262 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
263 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
264 #else
265 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
266 #endif
267
268 #define MIN_GROUP_SHARES        2
269
270 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
271
272 /* return group to which a task belongs */
273 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
274 {
275         struct task_group *tg;
276
277 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
278         tg = p->user->tg;
279 #elif defined(CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED)
280         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
281                                 struct task_group, css);
282 #else
283         tg = &init_task_group;
284 #endif
285         return tg;
286 }
287
288 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
289 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
290 {
291         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
292         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
293
294         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
295         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
296 }
297
298 static inline void lock_task_group_list(void)
299 {
300         mutex_lock(&task_group_mutex);
301 }
302
303 static inline void unlock_task_group_list(void)
304 {
305         mutex_unlock(&task_group_mutex);
306 }
307
308 static inline void lock_doms_cur(void)
309 {
310         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
311 }
312
313 static inline void unlock_doms_cur(void)
314 {
315         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
316 }
317
318 #else
319
320 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
321 static inline void lock_task_group_list(void) { }
322 static inline void unlock_task_group_list(void) { }
323 static inline void lock_doms_cur(void) { }
324 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
325
326 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 /* CFS-related fields in a runqueue */
329 struct cfs_rq {
330         struct load_weight load;
331         unsigned long nr_running;
332
333         u64 exec_clock;
334         u64 min_vruntime;
335
336         struct rb_root tasks_timeline;
337         struct rb_node *rb_leftmost;
338         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
339         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
340          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
341          */
342         struct sched_entity *curr;
343
344         unsigned long nr_spread_over;
345
346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
347         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
348
349         /*
350          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
351          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
352          * (like users, containers etc.)
353          *
354          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
355          * list is used during load balance.
356          */
357         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
358         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
359 #endif
360 };
361
362 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
363 struct rt_rq {
364         struct rt_prio_array active;
365         unsigned long rt_nr_running;
366 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
368 #endif
369 #ifdef CONFIG_SMP
370         unsigned long rt_nr_migratory;
371         int overloaded;
372 #endif
373         int rt_throttled;
374         u64 rt_time;
375
376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
377         struct rq *rq;
378         struct list_head leaf_rt_rq_list;
379         struct task_group *tg;
380         struct sched_rt_entity *rt_se;
381 #endif
382 };
383
384 #ifdef CONFIG_SMP
385
386 /*
387  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
388  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
389  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
390  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
391  * object.
392  *
393  */
394 struct root_domain {
395         atomic_t refcount;
396         cpumask_t span;
397         cpumask_t online;
398
399         /*
400          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
401          * one runnable RT task.
402          */
403         cpumask_t rto_mask;
404         atomic_t rto_count;
405 };
406
407 /*
408  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
409  * members (mimicking the global state we have today).
410  */
411 static struct root_domain def_root_domain;
412
413 #endif
414
415 /*
416  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
417  *
418  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
419  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
420  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
421  */
422 struct rq {
423         /* runqueue lock: */
424         spinlock_t lock;
425
426         /*
427          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
428          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
429          */
430         unsigned long nr_running;
431         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
432         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
433         unsigned char idle_at_tick;
434 #ifdef CONFIG_NO_HZ
435         unsigned char in_nohz_recently;
436 #endif
437         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
438         struct load_weight load;
439         unsigned long nr_load_updates;
440         u64 nr_switches;
441
442         struct cfs_rq cfs;
443         struct rt_rq rt;
444         u64 rt_period_expire;
445         int rt_throttled;
446
447 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
448         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct list_head leaf_rt_rq_list;
451 #endif
452
453         /*
454          * This is part of a global counter where only the total sum
455          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
456          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
457          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
458          */
459         unsigned long nr_uninterruptible;
460
461         struct task_struct *curr, *idle;
462         unsigned long next_balance;
463         struct mm_struct *prev_mm;
464
465         u64 clock, prev_clock_raw;
466         s64 clock_max_delta;
467
468         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
469         u64 idle_clock;
470         unsigned int clock_deep_idle_events;
471         u64 tick_timestamp;
472
473         atomic_t nr_iowait;
474
475 #ifdef CONFIG_SMP
476         struct root_domain *rd;
477         struct sched_domain *sd;
478
479         /* For active balancing */
480         int active_balance;
481         int push_cpu;
482         /* cpu of this runqueue: */
483         int cpu;
484
485         struct task_struct *migration_thread;
486         struct list_head migration_queue;
487 #endif
488
489 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
490         unsigned long hrtick_flags;
491         ktime_t hrtick_expire;
492         struct hrtimer hrtick_timer;
493 #endif
494
495 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
496         /* latency stats */
497         struct sched_info rq_sched_info;
498
499         /* sys_sched_yield() stats */
500         unsigned int yld_exp_empty;
501         unsigned int yld_act_empty;
502         unsigned int yld_both_empty;
503         unsigned int yld_count;
504
505         /* schedule() stats */
506         unsigned int sched_switch;
507         unsigned int sched_count;
508         unsigned int sched_goidle;
509
510         /* try_to_wake_up() stats */
511         unsigned int ttwu_count;
512         unsigned int ttwu_local;
513
514         /* BKL stats */
515         unsigned int bkl_count;
516 #endif
517         struct lock_class_key rq_lock_key;
518 };
519
520 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
521
522 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
523 {
524         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
525 }
526
527 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
528 {
529 #ifdef CONFIG_SMP
530         return rq->cpu;
531 #else
532         return 0;
533 #endif
534 }
535
536 /*
537  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
538  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
539  */
540 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
541 {
542         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
543         u64 now = sched_clock();
544         s64 delta = now - prev_raw;
545         u64 clock = rq->clock;
546
547 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
548         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
549 #endif
550         /*
551          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
552          */
553         if (unlikely(delta < 0)) {
554                 clock++;
555                 rq->clock_warps++;
556         } else {
557                 /*
558                  * Catch too large forward jumps too:
559                  */
560                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
561                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
562                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
563                         else
564                                 clock++;
565                         rq->clock_overflows++;
566                 } else {
567                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
568                                 rq->clock_max_delta = delta;
569                         clock += delta;
570                 }
571         }
572
573         rq->prev_clock_raw = now;
574         rq->clock = clock;
575 }
576
577 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
578 {
579         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
580                 __update_rq_clock(rq);
581 }
582
583 /*
584  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
585  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
586  *
587  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
588  * preempt-disabled sections.
589  */
590 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
591         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
592
593 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
594 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
595 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
596 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
597
598 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
599 {
600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
601         u64 delta;
602
603         if (!rq->rt_throttled)
604                 return 0;
605
606         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
607                 return 1;
608
609         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
610         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
611
612         return (unsigned long)delta;
613 }
614
615 /*
616  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
617  */
618 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
619 # define const_debug __read_mostly
620 #else
621 # define const_debug static const
622 #endif
623
624 /*
625  * Debugging: various feature bits
626  */
627 enum {
628         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
629         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
630         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
631         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
632         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
633         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
634         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
635 };
636
637 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
638                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
639                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
640                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
641                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
642                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
643                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
644                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
645
646 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
647
648 /*
649  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
650  * Limited because this is done with IRQs disabled.
651  */
652 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
653
654 /*
655  * period over which we measure -rt task cpu usage in ms.
656  * default: 1s
657  */
658 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000;
659
660 #define SCHED_RT_FRAC_SHIFT     16
661 #define SCHED_RT_FRAC           (1UL << SCHED_RT_FRAC_SHIFT)
662
663 /*
664  * ratio of time -rt tasks may consume.
665  * default: 95%
666  */
667 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_ratio = 62259;
668
669 /*
670  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
671  * clock constructed from sched_clock():
672  */
673 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
674 {
675         unsigned long long now;
676         unsigned long flags;
677         struct rq *rq;
678
679         local_irq_save(flags);
680         rq = cpu_rq(cpu);
681         /*
682          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
683          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
684          */
685         if (rq->idle)
686                 update_rq_clock(rq);
687         now = rq->clock;
688         local_irq_restore(flags);
689
690         return now;
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
693
694 #ifndef prepare_arch_switch
695 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
696 #endif
697 #ifndef finish_arch_switch
698 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
699 #endif
700
701 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
702 {
703         return rq->curr == p;
704 }
705
706 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
707 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
708 {
709         return task_current(rq, p);
710 }
711
712 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
713 {
714 }
715
716 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
717 {
718 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
719         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
720         rq->lock.owner = current;
721 #endif
722         /*
723          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
724          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
725          * prev into current:
726          */
727         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
728
729         spin_unlock_irq(&rq->lock);
730 }
731
732 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
733 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
734 {
735 #ifdef CONFIG_SMP
736         return p->oncpu;
737 #else
738         return task_current(rq, p);
739 #endif
740 }
741
742 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
743 {
744 #ifdef CONFIG_SMP
745         /*
746          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
747          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
748          * here.
749          */
750         next->oncpu = 1;
751 #endif
752 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
753         spin_unlock_irq(&rq->lock);
754 #else
755         spin_unlock(&rq->lock);
756 #endif
757 }
758
759 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
760 {
761 #ifdef CONFIG_SMP
762         /*
763          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
764          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
765          * finished.
766          */
767         smp_wmb();
768         prev->oncpu = 0;
769 #endif
770 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
771         local_irq_enable();
772 #endif
773 }
774 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
775
776 /*
777  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
778  * Must be called interrupts disabled.
779  */
780 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
781         __acquires(rq->lock)
782 {
783         for (;;) {
784                 struct rq *rq = task_rq(p);
785                 spin_lock(&rq->lock);
786                 if (likely(rq == task_rq(p)))
787                         return rq;
788                 spin_unlock(&rq->lock);
789         }
790 }
791
792 /*
793  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
794  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
795  * explicitly disabling preemption.
796  */
797 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
798         __acquires(rq->lock)
799 {
800         struct rq *rq;
801
802         for (;;) {
803                 local_irq_save(*flags);
804                 rq = task_rq(p);
805                 spin_lock(&rq->lock);
806                 if (likely(rq == task_rq(p)))
807                         return rq;
808                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
809         }
810 }
811
812 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
813         __releases(rq->lock)
814 {
815         spin_unlock(&rq->lock);
816 }
817
818 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
819         __releases(rq->lock)
820 {
821         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
822 }
823
824 /*
825  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
826  */
827 static struct rq *this_rq_lock(void)
828         __acquires(rq->lock)
829 {
830         struct rq *rq;
831
832         local_irq_disable();
833         rq = this_rq();
834         spin_lock(&rq->lock);
835
836         return rq;
837 }
838
839 /*
840  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
841  */
842 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
843 {
844         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
845
846         spin_lock(&rq->lock);
847         __update_rq_clock(rq);
848         spin_unlock(&rq->lock);
849         rq->clock_deep_idle_events++;
850 }
851 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
852
853 /*
854  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
855  */
856 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
857 {
858         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
859         u64 now = sched_clock();
860
861         rq->idle_clock += delta_ns;
862         /*
863          * Override the previous timestamp and ignore all
864          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
865          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
866          * rq clock:
867          */
868         spin_lock(&rq->lock);
869         rq->prev_clock_raw = now;
870         rq->clock += delta_ns;
871         spin_unlock(&rq->lock);
872         touch_softlockup_watchdog();
873 }
874 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
875
876 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
877
878 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
879 {
880         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
881 }
882
883 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
884 /*
885  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
886  *
887  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
888  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
889  * reschedule event.
890  *
891  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
892  * rq->lock.
893  */
894 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
895 {
896         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
897 }
898
899 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
900 {
901         unsigned long flags;
902
903         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
904         resched_task(rq->curr);
905         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
906 }
907
908 enum {
909         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
910         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
911 };
912
913 /*
914  * Use hrtick when:
915  *  - enabled by features
916  *  - hrtimer is actually high res
917  */
918 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
919 {
920         if (!sched_feat(HRTICK))
921                 return 0;
922         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
923 }
924
925 /*
926  * Called to set the hrtick timer state.
927  *
928  * called with rq->lock held and irqs disabled
929  */
930 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
931 {
932         assert_spin_locked(&rq->lock);
933
934         /*
935          * preempt at: now + delay
936          */
937         rq->hrtick_expire =
938                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
939         /*
940          * indicate we need to program the timer
941          */
942         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
943         if (reset)
944                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
945
946         /*
947          * New slices are called from the schedule path and don't need a
948          * forced reschedule.
949          */
950         if (reset)
951                 resched_hrt(rq->curr);
952 }
953
954 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
955 {
956         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
957                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
958 }
959
960 /*
961  * Update the timer from the possible pending state.
962  */
963 static void hrtick_set(struct rq *rq)
964 {
965         ktime_t time;
966         int set, reset;
967         unsigned long flags;
968
969         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
970
971         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
972         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
973         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
974         time = rq->hrtick_expire;
975         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
976         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
977
978         if (set) {
979                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
980                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
981                         resched_rq(rq);
982         } else
983                 hrtick_clear(rq);
984 }
985
986 /*
987  * High-resolution timer tick.
988  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
989  */
990 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
991 {
992         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
993
994         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
995
996         spin_lock(&rq->lock);
997         __update_rq_clock(rq);
998         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
999         spin_unlock(&rq->lock);
1000
1001         return HRTIMER_NORESTART;
1002 }
1003
1004 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1005 {
1006         rq->hrtick_flags = 0;
1007         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1008         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1009         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1010 }
1011
1012 void hrtick_resched(void)
1013 {
1014         struct rq *rq;
1015         unsigned long flags;
1016
1017         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1018                 return;
1019
1020         local_irq_save(flags);
1021         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1022         hrtick_set(rq);
1023         local_irq_restore(flags);
1024 }
1025 #else
1026 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1027 {
1028 }
1029
1030 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1031 {
1032 }
1033
1034 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1035 {
1036 }
1037
1038 void hrtick_resched(void)
1039 {
1040 }
1041 #endif
1042
1043 /*
1044  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1045  *
1046  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1047  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1048  * the target CPU.
1049  */
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051
1052 #ifndef tsk_is_polling
1053 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1054 #endif
1055
1056 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1057 {
1058         int cpu;
1059
1060         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1061
1062         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1063                 return;
1064
1065         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1066
1067         cpu = task_cpu(p);
1068         if (cpu == smp_processor_id())
1069                 return;
1070
1071         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1072         smp_mb();
1073         if (!tsk_is_polling(p))
1074                 smp_send_reschedule(cpu);
1075 }
1076
1077 static void resched_cpu(int cpu)
1078 {
1079         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1080         unsigned long flags;
1081
1082         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1083                 return;
1084         resched_task(cpu_curr(cpu));
1085         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1086 }
1087 #else
1088 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1089 {
1090         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1091         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1092 }
1093 #endif
1094
1095 #if BITS_PER_LONG == 32
1096 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1097 #else
1098 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1099 #endif
1100
1101 #define WMULT_SHIFT     32
1102
1103 /*
1104  * Shift right and round:
1105  */
1106 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1107
1108 static unsigned long
1109 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1110                 struct load_weight *lw)
1111 {
1112         u64 tmp;
1113
1114         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1115                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1116
1117         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1118         /*
1119          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1120          */
1121         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1122                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1123                         WMULT_SHIFT/2);
1124         else
1125                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1126
1127         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1128 }
1129
1130 static inline unsigned long
1131 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1132 {
1133         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1134 }
1135
1136 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1137 {
1138         lw->weight += inc;
1139 }
1140
1141 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1142 {
1143         lw->weight -= dec;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1148  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1149  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1150  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1151  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1152  * slice expiry etc.
1153  */
1154
1155 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1156 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1157
1158 /*
1159  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1160  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1161  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1162  * that remained on nice 0.
1163  *
1164  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1165  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1166  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1167  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1168  * the relative distance between them is ~25%.)
1169  */
1170 static const int prio_to_weight[40] = {
1171  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1172  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1173  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1174  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1175  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1176  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1177  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1178  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1179 };
1180
1181 /*
1182  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1183  *
1184  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1185  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1186  * into multiplications:
1187  */
1188 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1189  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1190  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1191  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1192  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1193  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1194  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1195  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1196  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1197 };
1198
1199 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1200
1201 /*
1202  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1203  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1204  * structures to the load-balancing proper:
1205  */
1206 struct rq_iterator {
1207         void *arg;
1208         struct task_struct *(*start)(void *);
1209         struct task_struct *(*next)(void *);
1210 };
1211
1212 #ifdef CONFIG_SMP
1213 static unsigned long
1214 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1215               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1216               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1217               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1218
1219 static int
1220 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1221                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1222                    struct rq_iterator *iterator);
1223 #endif
1224
1225 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1226 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1227 #else
1228 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1229 #endif
1230
1231 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1232 {
1233         update_load_add(&rq->load, load);
1234 }
1235
1236 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1237 {
1238         update_load_sub(&rq->load, load);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_SMP
1242 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1243 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1244 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1245 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1246 #endif /* CONFIG_SMP */
1247
1248 #include "sched_stats.h"
1249 #include "sched_idletask.c"
1250 #include "sched_fair.c"
1251 #include "sched_rt.c"
1252 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1253 # include "sched_debug.c"
1254 #endif
1255
1256 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1257
1258 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1259 {
1260         rq->nr_running++;
1261 }
1262
1263 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1264 {
1265         rq->nr_running--;
1266 }
1267
1268 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1269 {
1270         if (task_has_rt_policy(p)) {
1271                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1272                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1273                 return;
1274         }
1275
1276         /*
1277          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1278          */
1279         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1280                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1281                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1282                 return;
1283         }
1284
1285         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1286         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1287 }
1288
1289 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1290 {
1291         sched_info_queued(p);
1292         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1293         p->se.on_rq = 1;
1294 }
1295
1296 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1297 {
1298         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1299         p->se.on_rq = 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1304  */
1305 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1306 {
1307         return p->static_prio;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1312  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1313  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1314  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1315  * estimator recalculates.
1316  */
1317 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1318 {
1319         int prio;
1320
1321         if (task_has_rt_policy(p))
1322                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1323         else
1324                 prio = __normal_prio(p);
1325         return prio;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1330  * taken into account by the scheduler. This value might
1331  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1332  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1333  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1334  */
1335 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1336 {
1337         p->normal_prio = normal_prio(p);
1338         /*
1339          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1340          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1341          * to the normal priority:
1342          */
1343         if (!rt_prio(p->prio))
1344                 return p->normal_prio;
1345         return p->prio;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * activate_task - move a task to the runqueue.
1350  */
1351 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1352 {
1353         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1354                 rq->nr_uninterruptible--;
1355
1356         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1357         inc_nr_running(p, rq);
1358 }
1359
1360 /*
1361  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1362  */
1363 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1364 {
1365         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1366                 rq->nr_uninterruptible++;
1367
1368         dequeue_task(rq, p, sleep);
1369         dec_nr_running(p, rq);
1370 }
1371
1372 /**
1373  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1374  * @p: the task in question.
1375  */
1376 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1377 {
1378         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1379 }
1380
1381 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1382 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1383 {
1384         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1385 }
1386
1387 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1388 {
1389         set_task_rq(p, cpu);
1390 #ifdef CONFIG_SMP
1391         /*
1392          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1393          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1394          * per-task data have been completed by this moment.
1395          */
1396         smp_wmb();
1397         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1398 #endif
1399 }
1400
1401 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1402                                        const struct sched_class *prev_class,
1403                                        int oldprio, int running)
1404 {
1405         if (prev_class != p->sched_class) {
1406                 if (prev_class->switched_from)
1407                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1408                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1409         } else
1410                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1411 }
1412
1413 #ifdef CONFIG_SMP
1414
1415 /*
1416  * Is this task likely cache-hot:
1417  */
1418 static int
1419 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1420 {
1421         s64 delta;
1422
1423         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1424                 return 0;
1425
1426         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1427                 return 1;
1428         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1429                 return 0;
1430
1431         delta = now - p->se.exec_start;
1432
1433         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1434 }
1435
1436
1437 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1438 {
1439         int old_cpu = task_cpu(p);
1440         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1441         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1442                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1443         u64 clock_offset;
1444
1445         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1446
1447 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1448         if (p->se.wait_start)
1449                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1450         if (p->se.sleep_start)
1451                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1452         if (p->se.block_start)
1453                 p->se.block_start -= clock_offset;
1454         if (old_cpu != new_cpu) {
1455                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1456                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1457                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1458         }
1459 #endif
1460         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1461                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1462
1463         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1464 }
1465
1466 struct migration_req {
1467         struct list_head list;
1468
1469         struct task_struct *task;
1470         int dest_cpu;
1471
1472         struct completion done;
1473 };
1474
1475 /*
1476  * The task's runqueue lock must be held.
1477  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1478  */
1479 static int
1480 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1481 {
1482         struct rq *rq = task_rq(p);
1483
1484         /*
1485          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1486          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1487          */
1488         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1489                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1490                 return 0;
1491         }
1492
1493         init_completion(&req->done);
1494         req->task = p;
1495         req->dest_cpu = dest_cpu;
1496         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1497
1498         return 1;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1503  *
1504  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1505  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1506  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1507  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1508  * waiting to become inactive.
1509  */
1510 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1511 {
1512         unsigned long flags;
1513         int running, on_rq;
1514         struct rq *rq;
1515
1516         for (;;) {
1517                 /*
1518                  * We do the initial early heuristics without holding
1519                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1520                  * the runqueue lock when things look like they will
1521                  * work out!
1522                  */
1523                 rq = task_rq(p);
1524
1525                 /*
1526                  * If the task is actively running on another CPU
1527                  * still, just relax and busy-wait without holding
1528                  * any locks.
1529                  *
1530                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1531                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1532                  * But we don't care, since "task_running()" will
1533                  * return false if the runqueue has changed and p
1534                  * is actually now running somewhere else!
1535                  */
1536                 while (task_running(rq, p))
1537                         cpu_relax();
1538
1539                 /*
1540                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1541                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1542                  * just go back and repeat.
1543                  */
1544                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1545                 running = task_running(rq, p);
1546                 on_rq = p->se.on_rq;
1547                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1548
1549                 /*
1550                  * Was it really running after all now that we
1551                  * checked with the proper locks actually held?
1552                  *
1553                  * Oops. Go back and try again..
1554                  */
1555                 if (unlikely(running)) {
1556                         cpu_relax();
1557                         continue;
1558                 }
1559
1560                 /*
1561                  * It's not enough that it's not actively running,
1562                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1563                  * preempted!
1564                  *
1565                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1566                  * running right now), it's preempted, and we should
1567                  * yield - it could be a while.
1568                  */
1569                 if (unlikely(on_rq)) {
1570                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1571                         continue;
1572                 }
1573
1574                 /*
1575                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1576                  * runnable, which means that it will never become
1577                  * running in the future either. We're all done!
1578                  */
1579                 break;
1580         }
1581 }
1582
1583 /***
1584  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1585  * @p: the to-be-kicked thread
1586  *
1587  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1588  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1589  *
1590  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1591  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1592  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1593  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1594  * achieved as well.
1595  */
1596 void kick_process(struct task_struct *p)
1597 {
1598         int cpu;
1599
1600         preempt_disable();
1601         cpu = task_cpu(p);
1602         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1603                 smp_send_reschedule(cpu);
1604         preempt_enable();
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1609  * according to the scheduling class and "nice" value.
1610  *
1611  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1612  * balance conservatively.
1613  */
1614 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1615 {
1616         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1617         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1618
1619         if (type == 0)
1620                 return total;
1621
1622         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1627  * according to the scheduling class and "nice" value.
1628  */
1629 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1630 {
1631         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1632         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1633
1634         if (type == 0)
1635                 return total;
1636
1637         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1642  */
1643 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1644 {
1645         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1646         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1647         unsigned long n = rq->nr_running;
1648
1649         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1654  * domain.
1655  */
1656 static struct sched_group *
1657 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1658 {
1659         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1660         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1661         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1662         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1663
1664         do {
1665                 unsigned long load, avg_load;
1666                 int local_group;
1667                 int i;
1668
1669                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1670                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1671                         continue;
1672
1673                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1674
1675                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1676                 avg_load = 0;
1677
1678                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1679                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1680                         if (local_group)
1681                                 load = source_load(i, load_idx);
1682                         else
1683                                 load = target_load(i, load_idx);
1684
1685                         avg_load += load;
1686                 }
1687
1688                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1689                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1690                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1691
1692                 if (local_group) {
1693                         this_load = avg_load;
1694                         this = group;
1695                 } else if (avg_load < min_load) {
1696                         min_load = avg_load;
1697                         idlest = group;
1698                 }
1699         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1700
1701         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1702                 return NULL;
1703         return idlest;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1708  */
1709 static int
1710 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1711 {
1712         cpumask_t tmp;
1713         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1714         int idlest = -1;
1715         int i;
1716
1717         /* Traverse only the allowed CPUs */
1718         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1719
1720         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1721                 load = weighted_cpuload(i);
1722
1723                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1724                         min_load = load;
1725                         idlest = i;
1726                 }
1727         }
1728
1729         return idlest;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1734  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1735  * SD_BALANCE_EXEC.
1736  *
1737  * Balance, ie. select the least loaded group.
1738  *
1739  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1740  *
1741  * preempt must be disabled.
1742  */
1743 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1744 {
1745         struct task_struct *t = current;
1746         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1747
1748         for_each_domain(cpu, tmp) {
1749                 /*
1750                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1751                  */
1752                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1753                         break;
1754                 if (tmp->flags & flag)
1755                         sd = tmp;
1756         }
1757
1758         while (sd) {
1759                 cpumask_t span;
1760                 struct sched_group *group;
1761                 int new_cpu, weight;
1762
1763                 if (!(sd->flags & flag)) {
1764                         sd = sd->child;
1765                         continue;
1766                 }
1767
1768                 span = sd->span;
1769                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1770                 if (!group) {
1771                         sd = sd->child;
1772                         continue;
1773                 }
1774
1775                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1776                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1777                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1778                         sd = sd->child;
1779                         continue;
1780                 }
1781
1782                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1783                 cpu = new_cpu;
1784                 sd = NULL;
1785                 weight = cpus_weight(span);
1786                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1787                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1788                                 break;
1789                         if (tmp->flags & flag)
1790                                 sd = tmp;
1791                 }
1792                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1793         }
1794
1795         return cpu;
1796 }
1797
1798 #endif /* CONFIG_SMP */
1799
1800 /***
1801  * try_to_wake_up - wake up a thread
1802  * @p: the to-be-woken-up thread
1803  * @state: the mask of task states that can be woken
1804  * @sync: do a synchronous wakeup?
1805  *
1806  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1807  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1808  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1809  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1810  * runnable without the overhead of this.
1811  *
1812  * returns failure only if the task is already active.
1813  */
1814 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1815 {
1816         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1817         unsigned long flags;
1818         long old_state;
1819         struct rq *rq;
1820
1821         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1822         old_state = p->state;
1823         if (!(old_state & state))
1824                 goto out;
1825
1826         if (p->se.on_rq)
1827                 goto out_running;
1828
1829         cpu = task_cpu(p);
1830         orig_cpu = cpu;
1831         this_cpu = smp_processor_id();
1832
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1835                 goto out_activate;
1836
1837         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1838         if (cpu != orig_cpu) {
1839                 set_task_cpu(p, cpu);
1840                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1841                 /* might preempt at this point */
1842                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1843                 old_state = p->state;
1844                 if (!(old_state & state))
1845                         goto out;
1846                 if (p->se.on_rq)
1847                         goto out_running;
1848
1849                 this_cpu = smp_processor_id();
1850                 cpu = task_cpu(p);
1851         }
1852
1853 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1854         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1855         if (cpu == this_cpu)
1856                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1857         else {
1858                 struct sched_domain *sd;
1859                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1860                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1861                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1862                                 break;
1863                         }
1864                 }
1865         }
1866 #endif
1867
1868 out_activate:
1869 #endif /* CONFIG_SMP */
1870         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1871         if (sync)
1872                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1873         if (orig_cpu != cpu)
1874                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1875         if (cpu == this_cpu)
1876                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1877         else
1878                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1879         update_rq_clock(rq);
1880         activate_task(rq, p, 1);
1881         check_preempt_curr(rq, p);
1882         success = 1;
1883
1884 out_running:
1885         p->state = TASK_RUNNING;
1886 #ifdef CONFIG_SMP
1887         if (p->sched_class->task_wake_up)
1888                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1889 #endif
1890 out:
1891         task_rq_unlock(rq, &flags);
1892
1893         return success;
1894 }
1895
1896 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1897 {
1898         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1899                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1900 }
1901 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1902
1903 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1904 {
1905         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1910  * p is forked by current.
1911  *
1912  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1913  */
1914 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1915 {
1916         p->se.exec_start                = 0;
1917         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1918         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1919
1920 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1921         p->se.wait_start                = 0;
1922         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1923         p->se.sleep_start               = 0;
1924         p->se.block_start               = 0;
1925         p->se.sleep_max                 = 0;
1926         p->se.block_max                 = 0;
1927         p->se.exec_max                  = 0;
1928         p->se.slice_max                 = 0;
1929         p->se.wait_max                  = 0;
1930 #endif
1931
1932         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1933         p->se.on_rq = 0;
1934
1935 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1936         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1937 #endif
1938
1939         /*
1940          * We mark the process as running here, but have not actually
1941          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1942          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1943          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1944          */
1945         p->state = TASK_RUNNING;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * fork()/clone()-time setup:
1950  */
1951 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1952 {
1953         int cpu = get_cpu();
1954
1955         __sched_fork(p);
1956
1957 #ifdef CONFIG_SMP
1958         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1959 #endif
1960         set_task_cpu(p, cpu);
1961
1962         /*
1963          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1964          */
1965         p->prio = current->normal_prio;
1966         if (!rt_prio(p->prio))
1967                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1968
1969 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1970         if (likely(sched_info_on()))
1971                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1972 #endif
1973 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1974         p->oncpu = 0;
1975 #endif
1976 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1977         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1978         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1979 #endif
1980         put_cpu();
1981 }
1982
1983 /*
1984  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1985  *
1986  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1987  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1988  * on the runqueue and wakes it.
1989  */
1990 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1991 {
1992         unsigned long flags;
1993         struct rq *rq;
1994
1995         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1996         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1997         update_rq_clock(rq);
1998
1999         p->prio = effective_prio(p);
2000
2001         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2002                 activate_task(rq, p, 0);
2003         } else {
2004                 /*
2005                  * Let the scheduling class do new task startup
2006                  * management (if any):
2007                  */
2008                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2009                 inc_nr_running(p, rq);
2010         }
2011         check_preempt_curr(rq, p);
2012 #ifdef CONFIG_SMP
2013         if (p->sched_class->task_wake_up)
2014                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2015 #endif
2016         task_rq_unlock(rq, &flags);
2017 }
2018
2019 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2020
2021 /**
2022  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2023  * @notifier: notifier struct to register
2024  */
2025 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2026 {
2027         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2028 }
2029 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2030
2031 /**
2032  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2033  * @notifier: notifier struct to unregister
2034  *
2035  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2036  */
2037 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2038 {
2039         hlist_del(&notifier->link);
2040 }
2041 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2042
2043 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2044 {
2045         struct preempt_notifier *notifier;
2046         struct hlist_node *node;
2047
2048         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2049                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2050 }
2051
2052 static void
2053 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2054                                  struct task_struct *next)
2055 {
2056         struct preempt_notifier *notifier;
2057         struct hlist_node *node;
2058
2059         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2060                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2061 }
2062
2063 #else
2064
2065 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2066 {
2067 }
2068
2069 static void
2070 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2071                                  struct task_struct *next)
2072 {
2073 }
2074
2075 #endif
2076
2077 /**
2078  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2079  * @rq: the runqueue preparing to switch
2080  * @prev: the current task that is being switched out
2081  * @next: the task we are going to switch to.
2082  *
2083  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2084  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2085  * switch.
2086  *
2087  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2088  * hooks.
2089  */
2090 static inline void
2091 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2092                     struct task_struct *next)
2093 {
2094         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2095         prepare_lock_switch(rq, next);
2096         prepare_arch_switch(next);
2097 }
2098
2099 /**
2100  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2101  * @rq: runqueue associated with task-switch
2102  * @prev: the thread we just switched away from.
2103  *
2104  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2105  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2106  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2107  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2108  *
2109  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2110  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2111  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2112  * details.)
2113  */
2114 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2115         __releases(rq->lock)
2116 {
2117         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2118         long prev_state;
2119
2120         rq->prev_mm = NULL;
2121
2122         /*
2123          * A task struct has one reference for the use as "current".
2124          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2125          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2126          * the scheduled task must drop that reference.
2127          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2128          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2129          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2130          * be dropped twice.
2131          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2132          */
2133         prev_state = prev->state;
2134         finish_arch_switch(prev);
2135         finish_lock_switch(rq, prev);
2136 #ifdef CONFIG_SMP
2137         if (current->sched_class->post_schedule)
2138                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2139 #endif
2140
2141         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2142         if (mm)
2143                 mmdrop(mm);
2144         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2145                 /*
2146                  * Remove function-return probe instances associated with this
2147                  * task and put them back on the free list.
2148                  */
2149                 kprobe_flush_task(prev);
2150                 put_task_struct(prev);
2151         }
2152 }
2153
2154 /**
2155  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2156  * @prev: the thread we just switched away from.
2157  */
2158 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2159         __releases(rq->lock)
2160 {
2161         struct rq *rq = this_rq();
2162
2163         finish_task_switch(rq, prev);
2164 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2165         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2166         preempt_enable();
2167 #endif
2168         if (current->set_child_tid)
2169                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * context_switch - switch to the new MM and the new
2174  * thread's register state.
2175  */
2176 static inline void
2177 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2178                struct task_struct *next)
2179 {
2180         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2181
2182         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2183         mm = next->mm;
2184         oldmm = prev->active_mm;
2185         /*
2186          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2187          * combine the page table reload and the switch backend into
2188          * one hypercall.
2189          */
2190         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2191
2192         if (unlikely(!mm)) {
2193                 next->active_mm = oldmm;
2194                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2195                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2196         } else
2197                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2198
2199         if (unlikely(!prev->mm)) {
2200                 prev->active_mm = NULL;
2201                 rq->prev_mm = oldmm;
2202         }
2203         /*
2204          * Since the runqueue lock will be released by the next
2205          * task (which is an invalid locking op but in the case
2206          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2207          * do an early lockdep release here:
2208          */
2209 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2210         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2211 #endif
2212
2213         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2214         switch_to(prev, next, prev);
2215
2216         barrier();
2217         /*
2218          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2219          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2220          * frame will be invalid.
2221          */
2222         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2223 }
2224
2225 /*
2226  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2227  *
2228  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2229  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2230  * number of context switches performed since bootup.
2231  */
2232 unsigned long nr_running(void)
2233 {
2234         unsigned long i, sum = 0;
2235
2236         for_each_online_cpu(i)
2237                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2238
2239         return sum;
2240 }
2241
2242 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2243 {
2244         unsigned long i, sum = 0;
2245
2246         for_each_possible_cpu(i)
2247                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2248
2249         /*
2250          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2251          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2252          */
2253         if (unlikely((long)sum < 0))
2254                 sum = 0;
2255
2256         return sum;
2257 }
2258
2259 unsigned long long nr_context_switches(void)
2260 {
2261         int i;
2262         unsigned long long sum = 0;
2263
2264         for_each_possible_cpu(i)
2265                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2266
2267         return sum;
2268 }
2269
2270 unsigned long nr_iowait(void)
2271 {
2272         unsigned long i, sum = 0;
2273
2274         for_each_possible_cpu(i)
2275                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2276
2277         return sum;
2278 }
2279
2280 unsigned long nr_active(void)
2281 {
2282         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2283
2284         for_each_online_cpu(i) {
2285                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2286                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2287         }
2288
2289         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2290                 uninterruptible = 0;
2291
2292         return running + uninterruptible;
2293 }
2294
2295 /*
2296  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2297  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2298  */
2299 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2300 {
2301         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2302         int i, scale;
2303
2304         this_rq->nr_load_updates++;
2305
2306         /* Update our load: */
2307         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2308                 unsigned long old_load, new_load;
2309
2310                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2311
2312                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2313                 new_load = this_load;
2314                 /*
2315                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2316                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2317                  * example.
2318                  */
2319                 if (new_load > old_load)
2320                         new_load += scale-1;
2321                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2322         }
2323 }
2324
2325 #ifdef CONFIG_SMP
2326
2327 /*
2328  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2329  *
2330  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2331  * you need to do so manually before calling.
2332  */
2333 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2334         __acquires(rq1->lock)
2335         __acquires(rq2->lock)
2336 {
2337         BUG_ON(!irqs_disabled());
2338         if (rq1 == rq2) {
2339                 spin_lock(&rq1->lock);
2340                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2341         } else {
2342                 if (rq1 < rq2) {
2343                         spin_lock(&rq1->lock);
2344                         spin_lock(&rq2->lock);
2345                 } else {
2346                         spin_lock(&rq2->lock);
2347                         spin_lock(&rq1->lock);
2348                 }
2349         }
2350         update_rq_clock(rq1);
2351         update_rq_clock(rq2);
2352 }
2353
2354 /*
2355  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2356  *
2357  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2358  * you need to do so manually after calling.
2359  */
2360 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2361         __releases(rq1->lock)
2362         __releases(rq2->lock)
2363 {
2364         spin_unlock(&rq1->lock);
2365         if (rq1 != rq2)
2366                 spin_unlock(&rq2->lock);
2367         else
2368                 __release(rq2->lock);
2369 }
2370
2371 /*
2372  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2373  */
2374 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2375         __releases(this_rq->lock)
2376         __acquires(busiest->lock)
2377         __acquires(this_rq->lock)
2378 {
2379         int ret = 0;
2380
2381         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2382                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2383                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2384                 BUG_ON(1);
2385         }
2386         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2387                 if (busiest < this_rq) {
2388                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2389                         spin_lock(&busiest->lock);
2390                         spin_lock(&this_rq->lock);
2391                         ret = 1;
2392                 } else
2393                         spin_lock(&busiest->lock);
2394         }
2395         return ret;
2396 }
2397
2398 /*
2399  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2400  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2401  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2402  * the cpu_allowed mask is restored.
2403  */
2404 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2405 {
2406         struct migration_req req;
2407         unsigned long flags;
2408         struct rq *rq;
2409
2410         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2411         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2412             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2413                 goto out;
2414
2415         /* force the process onto the specified CPU */
2416         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2417                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2418                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2419
2420                 get_task_struct(mt);
2421                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2422                 wake_up_process(mt);
2423                 put_task_struct(mt);
2424                 wait_for_completion(&req.done);
2425
2426                 return;
2427         }
2428 out:
2429         task_rq_unlock(rq, &flags);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2434  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2435  */
2436 void sched_exec(void)
2437 {
2438         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2439         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2440         put_cpu();
2441         if (new_cpu != this_cpu)
2442                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2447  * Both runqueues must be locked.
2448  */
2449 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2450                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2451 {
2452         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2453         set_task_cpu(p, this_cpu);
2454         activate_task(this_rq, p, 0);
2455         /*
2456          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2457          * to be always true for them.
2458          */
2459         check_preempt_curr(this_rq, p);
2460 }
2461
2462 /*
2463  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2464  */
2465 static
2466 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2467                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2468                      int *all_pinned)
2469 {
2470         /*
2471          * We do not migrate tasks that are:
2472          * 1) running (obviously), or
2473          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2474          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2475          */
2476         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2477                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2478                 return 0;
2479         }
2480         *all_pinned = 0;
2481
2482         if (task_running(rq, p)) {
2483                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2484                 return 0;
2485         }
2486
2487         /*
2488          * Aggressive migration if:
2489          * 1) task is cache cold, or
2490          * 2) too many balance attempts have failed.
2491          */
2492
2493         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2494                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2495 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2496                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2497                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2498                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2499                 }
2500 #endif
2501                 return 1;
2502         }
2503
2504         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2505                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2506                 return 0;
2507         }
2508         return 1;
2509 }
2510
2511 static unsigned long
2512 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2513               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2514               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2515               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2516 {
2517         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2518         struct task_struct *p;
2519         long rem_load_move = max_load_move;
2520
2521         if (max_load_move == 0)
2522                 goto out;
2523
2524         pinned = 1;
2525
2526         /*
2527          * Start the load-balancing iterator:
2528          */
2529         p = iterator->start(iterator->arg);
2530 next:
2531         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2532                 goto out;
2533         /*
2534          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2535          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2536          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2537          */
2538         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2539                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2540         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2541             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2542                 p = iterator->next(iterator->arg);
2543                 goto next;
2544         }
2545
2546         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2547         pulled++;
2548         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2549
2550         /*
2551          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2552          */
2553         if (rem_load_move > 0) {
2554                 if (p->prio < *this_best_prio)
2555                         *this_best_prio = p->prio;
2556                 p = iterator->next(iterator->arg);
2557                 goto next;
2558         }
2559 out:
2560         /*
2561          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2562          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2563          * inside pull_task().
2564          */
2565         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2566
2567         if (all_pinned)
2568                 *all_pinned = pinned;
2569
2570         return max_load_move - rem_load_move;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2575  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2576  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2577  *
2578  * Called with both runqueues locked.
2579  */
2580 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2581                       unsigned long max_load_move,
2582                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2583                       int *all_pinned)
2584 {
2585         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2586         unsigned long total_load_moved = 0;
2587         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2588
2589         do {
2590                 total_load_moved +=
2591                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2592                                 max_load_move - total_load_moved,
2593                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2594                 class = class->next;
2595         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2596
2597         return total_load_moved > 0;
2598 }
2599
2600 static int
2601 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2602                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2603                    struct rq_iterator *iterator)
2604 {
2605         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2606         int pinned = 0;
2607
2608         while (p) {
2609                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2610                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2611                         /*
2612                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2613                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2614                          * stats here rather than inside pull_task().
2615                          */
2616                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2617
2618                         return 1;
2619                 }
2620                 p = iterator->next(iterator->arg);
2621         }
2622
2623         return 0;
2624 }
2625
2626 /*
2627  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2628  * part of active balancing operations within "domain".
2629  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2630  *
2631  * Called with both runqueues locked.
2632  */
2633 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2634                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2635 {
2636         const struct sched_class *class;
2637
2638         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2639                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2640                         return 1;
2641
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2647  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2648  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2649  */
2650 static struct sched_group *
2651 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2652                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2653                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2654 {
2655         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2656         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2657         unsigned long max_pull;
2658         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2659         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2660         int load_idx, group_imb = 0;
2661 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2662         int power_savings_balance = 1;
2663         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2664         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2665         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2666 #endif
2667
2668         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2669         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2670         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2671         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2672                 load_idx = sd->busy_idx;
2673         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2674                 load_idx = sd->newidle_idx;
2675         else
2676                 load_idx = sd->idle_idx;
2677
2678         do {
2679                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2680                 int local_group;
2681                 int i;
2682                 int __group_imb = 0;
2683                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2684                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2685
2686                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2687
2688                 if (local_group)
2689                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2690
2691                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2692                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2693                 max_cpu_load = 0;
2694                 min_cpu_load = ~0UL;
2695
2696                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2697                         struct rq *rq;
2698
2699                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2700                                 continue;
2701
2702                         rq = cpu_rq(i);
2703
2704                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2705                                 *sd_idle = 0;
2706
2707                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2708                         if (local_group) {
2709                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2710                                         first_idle_cpu = 1;
2711                                         balance_cpu = i;
2712                                 }
2713
2714                                 load = target_load(i, load_idx);
2715                         } else {
2716                                 load = source_load(i, load_idx);
2717                                 if (load > max_cpu_load)
2718                                         max_cpu_load = load;
2719                                 if (min_cpu_load > load)
2720                                         min_cpu_load = load;
2721                         }
2722
2723                         avg_load += load;
2724                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2725                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2726                 }
2727
2728                 /*
2729                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2730                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2731                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2732                  * to do the newly idle load balance.
2733                  */
2734                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2735                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2736                         *balance = 0;
2737                         goto ret;
2738                 }
2739
2740                 total_load += avg_load;
2741                 total_pwr += group->__cpu_power;
2742
2743                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2744                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2745                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2746
2747                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2748                         __group_imb = 1;
2749
2750                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2751
2752                 if (local_group) {
2753                         this_load = avg_load;
2754                         this = group;
2755                         this_nr_running = sum_nr_running;
2756                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2757                 } else if (avg_load > max_load &&
2758                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2759                         max_load = avg_load;
2760                         busiest = group;
2761                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2762                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2763                         group_imb = __group_imb;
2764                 }
2765
2766 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2767                 /*
2768                  * Busy processors will not participate in power savings
2769                  * balance.
2770                  */
2771                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2772                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2773                         goto group_next;
2774
2775                 /*
2776                  * If the local group is idle or completely loaded
2777                  * no need to do power savings balance at this domain
2778                  */
2779                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2780                                     !this_nr_running))
2781                         power_savings_balance = 0;
2782
2783                 /*
2784                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2785                  * don't include that group in power savings calculations
2786                  */
2787                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2788                     || !sum_nr_running)
2789                         goto group_next;
2790
2791                 /*
2792                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2793                  * This is the group from where we need to pick up the load
2794                  * for saving power
2795                  */
2796                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2797                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2798                      first_cpu(group->cpumask) <
2799                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2800                         group_min = group;
2801                         min_nr_running = sum_nr_running;
2802                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2803                                                 sum_nr_running;
2804                 }
2805
2806                 /*
2807                  * Calculate the group which is almost near its
2808                  * capacity but still has some space to pick up some load
2809                  * from other group and save more power
2810                  */
2811                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2812                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2813                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2814                              first_cpu(group->cpumask) >
2815                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2816                                 group_leader = group;
2817                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2818                         }
2819                 }
2820 group_next:
2821 #endif
2822                 group = group->next;
2823         } while (group != sd->groups);
2824
2825         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2826                 goto out_balanced;
2827
2828         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2829
2830         if (this_load >= avg_load ||
2831                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2832                 goto out_balanced;
2833
2834         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2835         if (group_imb)
2836                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2837
2838         /*
2839          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2840          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2841          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2842          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2843          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2844          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2845          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2846          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2847          * appear as very large values with unsigned longs.
2848          */
2849         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2850                 goto out_balanced;
2851
2852         /*
2853          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2854          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2855          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2856          */
2857         if (max_load < avg_load) {
2858                 *imbalance = 0;
2859                 goto small_imbalance;
2860         }
2861
2862         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2863         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2864
2865         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2866         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2867                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2868                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2869
2870         /*
2871          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2872          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2873          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2874          * moved
2875          */
2876         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2877                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2878                 unsigned int imbn;
2879
2880 small_imbalance:
2881                 pwr_move = pwr_now = 0;
2882                 imbn = 2;
2883                 if (this_nr_running) {
2884                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2885                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2886                                 imbn = 1;
2887                 } else
2888                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2889
2890                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2891                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2892                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2893                         return busiest;
2894                 }
2895
2896                 /*
2897                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2898                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2899                  * moving them.
2900                  */
2901
2902                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2903                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2904                 pwr_now += this->__cpu_power *
2905                                 min(this_load_per_task, this_load);
2906                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2907
2908                 /* Amount of load we'd subtract */
2909                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2910                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2911                 if (max_load > tmp)
2912                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2913                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2914
2915                 /* Amount of load we'd add */
2916                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2917                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2918                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2919                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2920                 else
2921                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2922                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2923                 pwr_move += this->__cpu_power *
2924                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2925                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2926
2927                 /* Move if we gain throughput */
2928                 if (pwr_move > pwr_now)
2929                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2930         }
2931
2932         return busiest;
2933
2934 out_balanced:
2935 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2936         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2937                 goto ret;
2938
2939         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2940                 *imbalance = min_load_per_task;
2941                 return group_min;
2942         }
2943 #endif
2944 ret:
2945         *imbalance = 0;
2946         return NULL;
2947 }
2948
2949 /*
2950  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2951  */
2952 static struct rq *
2953 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2954                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2955 {
2956         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2957         unsigned long max_load = 0;
2958         int i;
2959
2960         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2961                 unsigned long wl;
2962
2963                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2964                         continue;
2965
2966                 rq = cpu_rq(i);
2967                 wl = weighted_cpuload(i);
2968
2969                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2970                         continue;
2971
2972                 if (wl > max_load) {
2973                         max_load = wl;
2974                         busiest = rq;
2975                 }
2976         }
2977
2978         return busiest;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2983  * so long as it is large enough.
2984  */
2985 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2986
2987 /*
2988  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2989  * tasks if there is an imbalance.
2990  */
2991 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2992                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2993                         int *balance)
2994 {
2995         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2996         struct sched_group *group;
2997         unsigned long imbalance;
2998         struct rq *busiest;
2999         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3000         unsigned long flags;
3001
3002         /*
3003          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3004          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3005          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3006          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3007          */
3008         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3009             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3010                 sd_idle = 1;
3011
3012         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3013
3014 redo:
3015         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3016                                    &cpus, balance);
3017
3018         if (*balance == 0)
3019                 goto out_balanced;
3020
3021         if (!group) {
3022                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3023                 goto out_balanced;
3024         }
3025
3026         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3027         if (!busiest) {
3028                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3029                 goto out_balanced;
3030         }
3031
3032         BUG_ON(busiest == this_rq);
3033
3034         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3035
3036         ld_moved = 0;
3037         if (busiest->nr_running > 1) {
3038                 /*
3039                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3040                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3041                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3042                  * correctly treated as an imbalance.
3043                  */
3044                 local_irq_save(flags);
3045                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3046                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3047                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3048                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3049                 local_irq_restore(flags);
3050
3051                 /*
3052                  * some other cpu did the load balance for us.
3053                  */
3054                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3055                         resched_cpu(this_cpu);
3056
3057                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3058                 if (unlikely(all_pinned)) {
3059                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3060                         if (!cpus_empty(cpus))
3061                                 goto redo;
3062                         goto out_balanced;
3063                 }
3064         }
3065
3066         if (!ld_moved) {
3067                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3068                 sd->nr_balance_failed++;
3069
3070                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3071
3072                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3073
3074                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3075                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3076                          */
3077                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3078                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3079                                 all_pinned = 1;
3080                                 goto out_one_pinned;
3081                         }
3082
3083                         if (!busiest->active_balance) {
3084                                 busiest->active_balance = 1;
3085                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3086                                 active_balance = 1;
3087                         }
3088                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3089                         if (active_balance)
3090                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3091
3092                         /*
3093                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3094                          * counter.
3095                          */
3096                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3097                 }
3098         } else
3099                 sd->nr_balance_failed = 0;
3100
3101         if (likely(!active_balance)) {
3102                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3103                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3104         } else {
3105                 /*
3106                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3107                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3108                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3109                  * move_tasks).
3110                  */
3111                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3112                         sd->balance_interval *= 2;
3113         }
3114
3115         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3116             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3117                 return -1;
3118         return ld_moved;
3119
3120 out_balanced:
3121         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3122
3123         sd->nr_balance_failed = 0;
3124
3125 out_one_pinned:
3126         /* tune up the balancing interval */
3127         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3128                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3129                 sd->balance_interval *= 2;
3130
3131         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3132             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3133                 return -1;
3134         return 0;
3135 }
3136
3137 /*
3138  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3139  * tasks if there is an imbalance.
3140  *
3141  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3142  * this_rq is locked.
3143  */
3144 static int
3145 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3146 {
3147         struct sched_group *group;
3148         struct rq *busiest = NULL;
3149         unsigned long imbalance;
3150         int ld_moved = 0;
3151         int sd_idle = 0;
3152         int all_pinned = 0;
3153         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3154
3155         /*
3156          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3157          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3158          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3159          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3160          */
3161         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3162             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3163                 sd_idle = 1;
3164
3165         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3166 redo:
3167         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3168                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3169         if (!group) {
3170                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3171                 goto out_balanced;
3172         }
3173
3174         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3175                                 &cpus);
3176         if (!busiest) {
3177                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3178                 goto out_balanced;
3179         }
3180
3181         BUG_ON(busiest == this_rq);
3182
3183         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3184
3185         ld_moved = 0;
3186         if (busiest->nr_running > 1) {
3187                 /* Attempt to move tasks */
3188                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3189                 /* this_rq->clock is already updated */
3190                 update_rq_clock(busiest);
3191                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3192                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3193                                         &all_pinned);
3194                 spin_unlock(&busiest->lock);
3195
3196                 if (unlikely(all_pinned)) {
3197                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3198                         if (!cpus_empty(cpus))
3199                                 goto redo;
3200                 }
3201         }
3202
3203         if (!ld_moved) {
3204                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3205                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3206                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3207                         return -1;
3208         } else
3209                 sd->nr_balance_failed = 0;
3210
3211         return ld_moved;
3212
3213 out_balanced:
3214         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3215         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3216             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3217                 return -1;
3218         sd->nr_balance_failed = 0;
3219
3220         return 0;
3221 }
3222
3223 /*
3224  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3225  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3226  */
3227 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3228 {
3229         struct sched_domain *sd;
3230         int pulled_task = -1;
3231         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3232
3233         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3234                 unsigned long interval;
3235
3236                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3237                         continue;
3238
3239                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3240                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3241                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3242                                                                 this_rq, sd);
3243
3244                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3245                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3246                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3247                 if (pulled_task)
3248                         break;
3249         }
3250         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3251                 /*
3252                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3253                  * a busy processor. So reset next_balance.
3254                  */
3255                 this_rq->next_balance = next_balance;
3256         }
3257 }
3258
3259 /*
3260  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3261  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3262  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3263  * logical imbalances.
3264  *
3265  * Called with busiest_rq locked.
3266  */
3267 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3268 {
3269         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3270         struct sched_domain *sd;
3271         struct rq *target_rq;
3272
3273         /* Is there any task to move? */
3274         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3275                 return;
3276
3277         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3278
3279         /*
3280          * This condition is "impossible", if it occurs
3281          * we need to fix it. Originally reported by
3282          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3283          */
3284         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3285
3286         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3287         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3288         update_rq_clock(busiest_rq);
3289         update_rq_clock(target_rq);
3290
3291         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3292         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3293                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3294                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3295                                 break;
3296         }
3297
3298         if (likely(sd)) {
3299                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3300
3301                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3302                                   sd, CPU_IDLE))
3303                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3304                 else
3305                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3306         }
3307         spin_unlock(&target_rq->lock);
3308 }
3309
3310 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3311 static struct {
3312         atomic_t load_balancer;
3313         cpumask_t cpu_mask;
3314 } nohz ____cacheline_aligned = {
3315         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3316         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3317 };
3318
3319 /*
3320  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3321  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3322  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3323  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3324  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3325  * arrives...
3326  *
3327  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3328  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3329  * nohz.cpu_mask..
3330  *
3331  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3332  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3333  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3334  * there is no need for ilb owner.
3335  *
3336  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3337  * next busy scheduler_tick()
3338  */
3339 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3340 {
3341         int cpu = smp_processor_id();
3342
3343         if (stop_tick) {
3344                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3345                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3346
3347                 /*
3348                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3349                  */
3350                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3351                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3352                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3353                                 BUG();
3354                         return 0;
3355                 }
3356
3357                 /* time for ilb owner also to sleep */
3358                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3359                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3360                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3361                         return 0;
3362                 }
3363
3364                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3365                         /* make me the ilb owner */
3366                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3367                                 return 1;
3368                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3369                         return 1;
3370         } else {
3371                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3372                         return 0;
3373
3374                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3375
3376                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3377                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3378                                 BUG();
3379         }
3380         return 0;
3381 }
3382 #endif
3383
3384 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3385
3386 /*
3387  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3388  * and initiates a balancing operation if so.
3389  *
3390  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3391  */
3392 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3393 {
3394         int balance = 1;
3395         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3396         unsigned long interval;
3397         struct sched_domain *sd;
3398         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3399         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3400         int update_next_balance = 0;
3401
3402         for_each_domain(cpu, sd) {
3403                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3404                         continue;
3405
3406                 interval = sd->balance_interval;
3407                 if (idle != CPU_IDLE)
3408                         interval *= sd->busy_factor;
3409
3410                 /* scale ms to jiffies */
3411                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3412                 if (unlikely(!interval))
3413                         interval = 1;
3414                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3415                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3416
3417
3418                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3419                         if (!spin_trylock(&balancing))
3420                                 goto out;
3421                 }
3422
3423                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3424                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3425                                 /*
3426                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3427                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3428                                  * not idle.
3429                                  */
3430                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3431                         }
3432                         sd->last_balance = jiffies;
3433                 }
3434                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3435                         spin_unlock(&balancing);
3436 out:
3437                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3438                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3439                         update_next_balance = 1;
3440                 }
3441
3442                 /*
3443                  * Stop the load balance at this level. There is another
3444                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3445                  * actively.
3446                  */
3447                 if (!balance)
3448                         break;
3449         }
3450
3451         /*
3452          * next_balance will be updated only when there is a need.
3453          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3454          * updated.
3455          */
3456         if (likely(update_next_balance))
3457                 rq->next_balance = next_balance;
3458 }
3459
3460 /*
3461  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3462  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3463  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3464  */
3465 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3466 {
3467         int this_cpu = smp_processor_id();
3468         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3469         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3470                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3471
3472         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3473
3474 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3475         /*
3476          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3477          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3478          * stopped.
3479          */
3480         if (this_rq->idle_at_tick &&
3481             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3482                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3483                 struct rq *rq;
3484                 int balance_cpu;
3485
3486                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3487                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3488                         /*
3489                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3490                          * work being done for other cpus. Next load
3491                          * balancing owner will pick it up.
3492                          */
3493                         if (need_resched())
3494                                 break;
3495
3496                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3497
3498                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3499                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3500                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3501                 }
3502         }
3503 #endif
3504 }
3505
3506 /*
3507  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3508  *
3509  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3510  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3511  * if the whole system is idle.
3512  */
3513 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3514 {
3515 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3516         /*
3517          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3518          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3519          * load balancer.
3520          */
3521         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3522                 rq->in_nohz_recently = 0;
3523
3524                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3525                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3526                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3527                 }
3528
3529                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3530                         /*
3531                          * simple selection for now: Nominate the
3532                          * first cpu in the nohz list to be the next
3533                          * ilb owner.
3534                          *
3535                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3536                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3537                          */
3538                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3539
3540                         if (ilb != NR_CPUS)
3541                                 resched_cpu(ilb);
3542                 }
3543         }
3544
3545         /*
3546          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3547          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3548          */
3549         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3550             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3551                 resched_cpu(cpu);
3552                 return;
3553         }
3554
3555         /*
3556          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3557          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3558          */
3559         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3560             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3561                 return;
3562 #endif
3563         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3564                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3565 }
3566
3567 #else   /* CONFIG_SMP */
3568
3569 /*
3570  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3571  */
3572 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3573 {
3574 }
3575
3576 #endif
3577
3578 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3579
3580 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3581
3582 /*
3583  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3584  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3585  */
3586 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3587 {
3588         unsigned long flags;
3589         u64 ns, delta_exec;
3590         struct rq *rq;
3591
3592         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3593         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3594         if (task_current(rq, p)) {
3595                 update_rq_clock(rq);
3596                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3597                 if ((s64)delta_exec > 0)
3598                         ns += delta_exec;
3599         }
3600         task_rq_unlock(rq, &flags);
3601
3602         return ns;
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Account user cpu time to a process.
3607  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3608  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3609  */
3610 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3611 {
3612         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3613         cputime64_t tmp;
3614
3615         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3616
3617         /* Add user time to cpustat. */
3618         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3619         if (TASK_NICE(p) > 0)
3620                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3621         else
3622                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3623 }
3624
3625 /*
3626  * Account guest cpu time to a process.
3627  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3628  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3629  */
3630 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3631 {
3632         cputime64_t tmp;
3633         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3634
3635         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3636
3637         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3638         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3639
3640         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3641         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3642 }
3643
3644 /*
3645  * Account scaled user cpu time to a process.
3646  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3647  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3648  */
3649 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3650 {
3651         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3652 }
3653
3654 /*
3655  * Account system cpu time to a process.
3656  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3657  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3658  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3659  */
3660 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3661                          cputime_t cputime)
3662 {
3663         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3664         struct rq *rq = this_rq();
3665         cputime64_t tmp;
3666
3667         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3668                 return account_guest_time(p, cputime);
3669
3670         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3671
3672         /* Add system time to cpustat. */
3673         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3674         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3675                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3676         else if (softirq_count())
3677                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3678         else if (p != rq->idle)
3679                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3680         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3681                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3682         else
3683                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3684         /* Account for system time used */
3685         acct_update_integrals(p);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Account scaled system cpu time to a process.
3690  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3691  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3692  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3693  */
3694 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3695 {
3696         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3697 }
3698
3699 /*
3700  * Account for involuntary wait time.
3701  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3702  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3703  */
3704 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3705 {
3706         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3707         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3708         struct rq *rq = this_rq();
3709
3710         if (p == rq->idle) {
3711                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3712                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3713                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3714                 else
3715                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3716         } else
3717                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3718 }
3719
3720 /*
3721  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3722  * We call it with interrupts disabled.
3723  *
3724  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3725  * timeslices.
3726  */
3727 void scheduler_tick(void)
3728 {
3729         int cpu = smp_processor_id();
3730         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3731         struct task_struct *curr = rq->curr;
3732         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3733
3734         spin_lock(&rq->lock);
3735         __update_rq_clock(rq);
3736         /*
3737          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3738          */
3739         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3740                 rq->clock = next_tick;
3741         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3742         update_cpu_load(rq);
3743         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3744         update_sched_rt_period(rq);
3745         spin_unlock(&rq->lock);
3746
3747 #ifdef CONFIG_SMP
3748         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3749         trigger_load_balance(rq, cpu);
3750 #endif
3751 }
3752
3753 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3754
3755 void fastcall add_preempt_count(int val)
3756 {
3757         /*
3758          * Underflow?
3759          */
3760         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3761                 return;
3762         preempt_count() += val;
3763         /*
3764          * Spinlock count overflowing soon?
3765          */
3766         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3767                                 PREEMPT_MASK - 10);
3768 }
3769 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3770
3771 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3772 {
3773         /*
3774          * Underflow?
3775          */
3776         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3777                 return;
3778         /*
3779          * Is the spinlock portion underflowing?
3780          */
3781         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3782                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3783                 return;
3784
3785         preempt_count() -= val;
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3788
3789 #endif
3790
3791 /*
3792  * Print scheduling while atomic bug:
3793  */
3794 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3795 {
3796         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3797
3798         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3799                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3800
3801         debug_show_held_locks(prev);
3802         if (irqs_disabled())
3803                 print_irqtrace_events(prev);
3804
3805         if (regs)
3806                 show_regs(regs);
3807         else
3808                 dump_stack();
3809 }
3810
3811 /*
3812  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3813  */
3814 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3815 {
3816         /*
3817          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3818          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3819          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3820          */
3821         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3822                 __schedule_bug(prev);
3823
3824         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3825
3826         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3827 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3828         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3829                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3830                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3831         }
3832 #endif
3833 }
3834
3835 /*
3836  * Pick up the highest-prio task:
3837  */
3838 static inline struct task_struct *
3839 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3840 {
3841         const struct sched_class *class;
3842         struct task_struct *p;
3843
3844         /*
3845          * Optimization: we know that if all tasks are in
3846          * the fair class we can call that function directly:
3847          */
3848         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3849                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3850                 if (likely(p))
3851                         return p;
3852         }
3853
3854         class = sched_class_highest;
3855         for ( ; ; ) {
3856                 p = class->pick_next_task(rq);
3857                 if (p)
3858                         return p;
3859                 /*
3860                  * Will never be NULL as the idle class always
3861                  * returns a non-NULL p:
3862                  */
3863                 class = class->next;
3864         }
3865 }
3866
3867 /*
3868  * schedule() is the main scheduler function.
3869  */
3870 asmlinkage void __sched schedule(void)
3871 {
3872         struct task_struct *prev, *next;
3873         long *switch_count;
3874         struct rq *rq;
3875         int cpu;
3876
3877 need_resched:
3878         preempt_disable();
3879         cpu = smp_processor_id();
3880         rq = cpu_rq(cpu);
3881         rcu_qsctr_inc(cpu);
3882         prev = rq->curr;
3883         switch_count = &prev->nivcsw;
3884
3885         release_kernel_lock(prev);
3886 need_resched_nonpreemptible:
3887
3888         schedule_debug(prev);
3889
3890         hrtick_clear(rq);
3891
3892         /*
3893          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3894          */
3895         local_irq_disable();
3896         __update_rq_clock(rq);
3897         spin_lock(&rq->lock);
3898         clear_tsk_need_resched(prev);
3899
3900         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3901                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3902                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3903                         prev->state = TASK_RUNNING;
3904                 } else {
3905                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3906                 }
3907                 switch_count = &prev->nvcsw;
3908         }
3909
3910 #ifdef CONFIG_SMP
3911         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3912                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3913 #endif
3914
3915         if (unlikely(!rq->nr_running))
3916                 idle_balance(cpu, rq);
3917
3918         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3919         next = pick_next_task(rq, prev);
3920
3921         sched_info_switch(prev, next);
3922
3923         if (likely(prev != next)) {
3924                 rq->nr_switches++;
3925                 rq->curr = next;
3926                 ++*switch_count;
3927
3928                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3929                 /*
3930                  * the context switch might have flipped the stack from under
3931                  * us, hence refresh the local variables.
3932                  */
3933                 cpu = smp_processor_id();
3934                 rq = cpu_rq(cpu);
3935         } else
3936                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3937
3938         hrtick_set(rq);
3939
3940         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3941                 goto need_resched_nonpreemptible;
3942
3943         preempt_enable_no_resched();
3944         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3945                 goto need_resched;
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3948
3949 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3950 /*
3951  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3952  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3953  * occur there and call schedule directly.
3954  */
3955 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3956 {
3957         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3958         struct task_struct *task = current;
3959         int saved_lock_depth;
3960
3961         /*
3962          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3963          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3964          */
3965         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3966                 return;
3967
3968         do {
3969                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3970
3971                 /*
3972                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3973                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3974                  * auto-release the semaphore:
3975                  */
3976                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3977                 task->lock_depth = -1;
3978                 schedule();
3979                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3980                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3981
3982                 /*
3983                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3984                  * between schedule and now.
3985                  */
3986                 barrier();
3987         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3988 }
3989 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3990
3991 /*
3992  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3993  * off of irq context.
3994  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3995  * protect us against recursive calling from irq.
3996  */
3997 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3998 {
3999         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4000         struct task_struct *task = current;
4001         int saved_lock_depth;
4002
4003         /* Catch callers which need to be fixed */
4004         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4005
4006         do {
4007                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4008
4009                 /*
4010                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4011                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4012                  * auto-release the semaphore:
4013                  */
4014                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4015                 task->lock_depth = -1;
4016                 local_irq_enable();
4017                 schedule();
4018                 local_irq_disable();
4019                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4020                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4021
4022                 /*
4023                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4024                  * between schedule and now.
4025                  */
4026                 barrier();
4027         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4028 }
4029
4030 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4031
4032 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4033                           void *key)
4034 {
4035         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4036 }
4037 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4038
4039 /*
4040  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4041  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4042  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4043  *
4044  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4045  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4046  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4047  */
4048 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4049                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4050 {
4051         wait_queue_t *curr, *next;
4052
4053         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4054                 unsigned flags = curr->flags;
4055
4056                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4057                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4058                         break;
4059         }
4060 }
4061
4062 /**
4063  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4064  * @q: the waitqueue
4065  * @mode: which threads
4066  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4067  * @key: is directly passed to the wakeup function
4068  */
4069 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4070                         int nr_exclusive, void *key)
4071 {
4072         unsigned long flags;
4073
4074         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4075         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4076         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4077 }
4078 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4079
4080 /*
4081  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4082  */
4083 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4084 {
4085         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4086 }
4087
4088 /**
4089  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4090  * @q: the waitqueue
4091  * @mode: which threads
4092  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4093  *
4094  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4095  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4096  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4097  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4098  *
4099  * On UP it can prevent extra preemption.
4100  */
4101 void fastcall
4102 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4103 {
4104         unsigned long flags;
4105         int sync = 1;
4106
4107         if (unlikely(!q))
4108                 return;
4109
4110         if (unlikely(!nr_exclusive))
4111                 sync = 0;
4112
4113         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4114         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4115         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4116 }
4117 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4118
4119 void complete(struct completion *x)
4120 {
4121         unsigned long flags;
4122
4123         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4124         x->done++;
4125         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
4126                          1, 0, NULL);
4127         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4128 }
4129 EXPORT_SYMBOL(complete);
4130
4131 void complete_all(struct completion *x)
4132 {
4133         unsigned long flags;
4134
4135         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4136         x->done += UINT_MAX/2;
4137         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
4138                          0, 0, NULL);
4139         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4140 }
4141 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4142
4143 static inline long __sched
4144 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4145 {
4146         if (!x->done) {
4147                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4148
4149                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4150                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4151                 do {
4152                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4153                             signal_pending(current)) {
4154                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4155                                 return -ERESTARTSYS;
4156                         }
4157                         __set_current_state(state);
4158                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4159                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4160                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4161                         if (!timeout) {
4162                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4163                                 return timeout;
4164                         }
4165                 } while (!x->done);
4166                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4167         }
4168         x->done--;
4169         return timeout;
4170 }
4171
4172 static long __sched
4173 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4174 {
4175         might_sleep();
4176
4177         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4178         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4179         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4180         return timeout;
4181 }
4182
4183 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4184 {
4185         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4186 }
4187 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4188
4189 unsigned long __sched
4190 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4191 {
4192         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4195
4196 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4197 {
4198         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4199         if (t == -ERESTARTSYS)
4200                 return t;
4201         return 0;
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4204
4205 unsigned long __sched
4206 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4207                                           unsigned long timeout)
4208 {
4209         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4210 }
4211 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4212
4213 static long __sched
4214 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4215 {
4216         unsigned long flags;
4217         wait_queue_t wait;
4218
4219         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4220
4221         __set_current_state(state);
4222
4223         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4224         __add_wait_queue(q, &wait);
4225         spin_unlock(&q->lock);
4226         timeout = schedule_timeout(timeout);
4227         spin_lock_irq(&q->lock);
4228         __remove_wait_queue(q, &wait);
4229         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4230
4231         return timeout;
4232 }
4233
4234 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4235 {
4236         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4239
4240 long __sched
4241 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4242 {
4243         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4244 }
4245 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4246
4247 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4248 {
4249         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4250 }
4251 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4252
4253 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4254 {
4255         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4256 }
4257 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4258
4259 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4260
4261 /*
4262  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4263  * @p: task
4264  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4265  *
4266  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4267  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4268  *
4269  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4270  */
4271 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4272 {
4273         unsigned long flags;
4274         int oldprio, on_rq, running;
4275         struct rq *rq;
4276         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4277
4278         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4279
4280         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4281         update_rq_clock(rq);
4282
4283         oldprio = p->prio;
4284         on_rq = p->se.on_rq;
4285         running = task_current(rq, p);
4286         if (on_rq) {
4287                 dequeue_task(rq, p, 0);
4288                 if (running)
4289                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4290         }
4291
4292         if (rt_prio(prio))
4293                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4294         else
4295                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4296
4297         p->prio = prio;
4298
4299         if (on_rq) {
4300                 if (running)
4301                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4302
4303                 enqueue_task(rq, p, 0);
4304
4305                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4306         }
4307         task_rq_unlock(rq, &flags);
4308 }
4309
4310 #endif
4311
4312 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4313 {
4314         int old_prio, delta, on_rq;
4315         unsigned long flags;
4316         struct rq *rq;
4317
4318         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4319                 return;
4320         /*
4321          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4322          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4323          */
4324         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4325         update_rq_clock(rq);
4326         /*
4327          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4328          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4329          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4330          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4331          */
4332         if (task_has_rt_policy(p)) {
4333                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4334                 goto out_unlock;
4335         }
4336         on_rq = p->se.on_rq;
4337         if (on_rq)
4338                 dequeue_task(rq, p, 0);
4339
4340         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4341         set_load_weight(p);
4342         old_prio = p->prio;
4343         p->prio = effective_prio(p);
4344         delta = p->prio - old_prio;
4345
4346         if (on_rq) {
4347                 enqueue_task(rq, p, 0);
4348                 /*
4349                  * If the task increased its priority or is running and
4350                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4351                  */
4352                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4353                         resched_task(rq->curr);
4354         }
4355 out_unlock:
4356         task_rq_unlock(rq, &flags);
4357 }
4358 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4359
4360 /*
4361  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4362  * @p: task
4363  * @nice: nice value
4364  */
4365 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4366 {
4367         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4368         int nice_rlim = 20 - nice;
4369
4370         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4371                 capable(CAP_SYS_NICE));
4372 }
4373
4374 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4375
4376 /*
4377  * sys_nice - change the priority of the current process.
4378  * @increment: priority increment
4379  *
4380  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4381  * does similar things.
4382  */
4383 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4384 {
4385         long nice, retval;
4386
4387         /*
4388          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4389          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4390          * and we have a single winner.
4391          */
4392         if (increment < -40)
4393                 increment = -40;
4394         if (increment > 40)
4395                 increment = 40;
4396
4397         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4398         if (nice < -20)
4399                 nice = -20;
4400         if (nice > 19)
4401                 nice = 19;
4402
4403         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4404                 return -EPERM;
4405
4406         retval = security_task_setnice(current, nice);
4407         if (retval)
4408                 return retval;
4409
4410         set_user_nice(current, nice);
4411         return 0;
4412 }
4413
4414 #endif
4415
4416 /**
4417  * task_prio - return the priority value of a given task.
4418  * @p: the task in question.
4419  *
4420  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4421  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4422  * around 0, value goes from -16 to +15.
4423  */
4424 int task_prio(const struct task_struct *p)
4425 {
4426         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4427 }
4428
4429 /**
4430  * task_nice - return the nice value of a given task.
4431  * @p: the task in question.
4432  */
4433 int task_nice(const struct task_struct *p)
4434 {
4435         return TASK_NICE(p);
4436 }
4437 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4438
4439 /**
4440  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4441  * @cpu: the processor in question.
4442  */
4443 int idle_cpu(int cpu)
4444 {
4445         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4446 }
4447
4448 /**
4449  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4450  * @cpu: the processor in question.
4451  */
4452 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4453 {
4454         return cpu_rq(cpu)->idle;
4455 }
4456
4457 /**
4458  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4459  * @pid: the pid in question.
4460  */
4461 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4462 {
4463         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4464 }
4465
4466 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4467 static void
4468 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4469 {
4470         BUG_ON(p->se.on_rq);
4471
4472         p->policy = policy;
4473         switch (p->policy) {
4474         case SCHED_NORMAL:
4475         case SCHED_BATCH:
4476         case SCHED_IDLE:
4477                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4478                 break;
4479         case SCHED_FIFO:
4480         case SCHED_RR:
4481                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4482                 break;
4483         }
4484
4485         p->rt_priority = prio;
4486         p->normal_prio = normal_prio(p);
4487         /* we are holding p->pi_lock already */
4488         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4489         set_load_weight(p);
4490 }
4491
4492 /**
4493  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4494  * @p: the task in question.
4495  * @policy: new policy.
4496  * @param: structure containing the new RT priority.
4497  *
4498  * NOTE that the task may be already dead.
4499  */
4500 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4501                        struct sched_param *param)
4502 {
4503         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4504         unsigned long flags;
4505         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4506         struct rq *rq;
4507
4508         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4509         BUG_ON(in_interrupt());
4510 recheck:
4511         /* double check policy once rq lock held */
4512         if (policy < 0)
4513                 policy = oldpolicy = p->policy;
4514         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4515                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4516                         policy != SCHED_IDLE)
4517                 return -EINVAL;
4518         /*
4519          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4520          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4521          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4522          */
4523         if (param->sched_priority < 0 ||
4524             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4525             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4526                 return -EINVAL;
4527         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4528                 return -EINVAL;
4529
4530         /*
4531          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4532          */
4533         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4534                 if (rt_policy(policy)) {
4535                         unsigned long rlim_rtprio;
4536
4537                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4538                                 return -ESRCH;
4539                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4540                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4541
4542                         /* can't set/change the rt policy */
4543                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4544                                 return -EPERM;
4545
4546                         /* can't increase priority */
4547                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4548                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4549                                 return -EPERM;
4550                 }
4551                 /*
4552                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4553                  * move out of SCHED_IDLE either:
4554                  */
4555                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4556                         return -EPERM;
4557
4558                 /* can't change other user's priorities */
4559                 if ((current->euid != p->euid) &&
4560                     (current->euid != p->uid))
4561                         return -EPERM;
4562         }
4563
4564         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4565         if (retval)
4566                 return retval;
4567         /*
4568          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4569          * changing the priority of the task:
4570          */
4571         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4572         /*
4573          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4574          * runqueue lock must be held.
4575          */
4576         rq = __task_rq_lock(p);
4577         /* recheck policy now with rq lock held */
4578         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4579                 policy = oldpolicy = -1;
4580                 __task_rq_unlock(rq);
4581                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4582                 goto recheck;
4583         }
4584         update_rq_clock(rq);
4585         on_rq = p->se.on_rq;
4586         running = task_current(rq, p);
4587         if (on_rq) {
4588                 deactivate_task(rq, p, 0);
4589                 if (running)
4590                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4591         }
4592
4593         oldprio = p->prio;
4594         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4595
4596         if (on_rq) {
4597                 if (running)
4598                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4599
4600                 activate_task(rq, p, 0);
4601
4602                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4603         }
4604         __task_rq_unlock(rq);
4605         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4606
4607         rt_mutex_adjust_pi(p);
4608
4609         return 0;
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4612
4613 static int
4614 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4615 {
4616         struct sched_param lparam;
4617         struct task_struct *p;
4618         int retval;
4619
4620         if (!param || pid < 0)
4621                 return -EINVAL;
4622         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4623                 return -EFAULT;
4624
4625         rcu_read_lock();
4626         retval = -ESRCH;
4627         p = find_process_by_pid(pid);
4628         if (p != NULL)
4629                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4630         rcu_read_unlock();
4631
4632         return retval;
4633 }
4634
4635 /**
4636  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4637  * @pid: the pid in question.
4638  * @policy: new policy.
4639  * @param: structure containing the new RT priority.
4640  */
4641 asmlinkage long
4642 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4643 {
4644         /* negative values for policy are not valid */
4645         if (policy < 0)
4646                 return -EINVAL;
4647
4648         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4649 }
4650
4651 /**
4652  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4653  * @pid: the pid in question.
4654  * @param: structure containing the new RT priority.
4655  */
4656 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4657 {
4658         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4659 }
4660
4661 /**
4662  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4663  * @pid: the pid in question.
4664  */
4665 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4666 {
4667         struct task_struct *p;
4668         int retval;
4669
4670         if (pid < 0)
4671                 return -EINVAL;
4672
4673         retval = -ESRCH;
4674         read_lock(&tasklist_lock);
4675         p = find_process_by_pid(pid);
4676         if (p) {
4677                 retval = security_task_getscheduler(p);
4678                 if (!retval)
4679                         retval = p->policy;
4680         }
4681         read_unlock(&tasklist_lock);
4682         return retval;
4683 }
4684
4685 /**
4686  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4687  * @pid: the pid in question.
4688  * @param: structure containing the RT priority.
4689  */
4690 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4691 {
4692         struct sched_param lp;
4693         struct task_struct *p;
4694         int retval;
4695
4696         if (!param || pid < 0)
4697                 return -EINVAL;
4698
4699         read_lock(&tasklist_lock);
4700         p = find_process_by_pid(pid);
4701         retval = -ESRCH;
4702         if (!p)
4703                 goto out_unlock;
4704
4705         retval = security_task_getscheduler(p);
4706         if (retval)
4707                 goto out_unlock;
4708
4709         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4710         read_unlock(&tasklist_lock);
4711
4712         /*
4713          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4714          */
4715         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4716
4717         return retval;
4718
4719 out_unlock:
4720         read_unlock(&tasklist_lock);
4721         return retval;
4722 }
4723
4724 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4725 {
4726         cpumask_t cpus_allowed;
4727         struct task_struct *p;
4728         int retval;
4729
4730         get_online_cpus();
4731         read_lock(&tasklist_lock);
4732
4733         p = find_process_by_pid(pid);
4734         if (!p) {
4735                 read_unlock(&tasklist_lock);
4736                 put_online_cpus();
4737                 return -ESRCH;
4738         }
4739
4740         /*
4741          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4742          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4743          * usage count and then drop tasklist_lock.
4744          */
4745         get_task_struct(p);
4746         read_unlock(&tasklist_lock);
4747
4748         retval = -EPERM;
4749         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4750                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4751                 goto out_unlock;
4752
4753         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4754         if (retval)
4755                 goto out_unlock;
4756
4757         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4758         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4759  again:
4760         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4761
4762         if (!retval) {
4763                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4764                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4765                         /*
4766                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4767                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4768                          * cpuset's cpus_allowed
4769                          */
4770                         new_mask = cpus_allowed;
4771                         goto again;
4772                 }
4773         }
4774 out_unlock:
4775         put_task_struct(p);
4776         put_online_cpus();
4777         return retval;
4778 }
4779
4780 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4781                              cpumask_t *new_mask)
4782 {
4783         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4784                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4785         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4786                 len = sizeof(cpumask_t);
4787         }
4788         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4789 }
4790
4791 /**
4792  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4793  * @pid: pid of the process
4794  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4795  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4796  */
4797 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4798                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4799 {
4800         cpumask_t new_mask;
4801         int retval;
4802
4803         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4804         if (retval)
4805                 return retval;
4806
4807         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4808 }
4809
4810 /*
4811  * Represents all cpu's present in the system
4812  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4813  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4814  * method, such as ACPI for e.g.
4815  */
4816
4817 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4818 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4819
4820 #ifndef CONFIG_SMP
4821 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4822 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4823
4824 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4825 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4826 #endif
4827
4828 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4829 {
4830         struct task_struct *p;
4831         int retval;
4832
4833         get_online_cpus();
4834         read_lock(&tasklist_lock);
4835
4836         retval = -ESRCH;
4837         p = find_process_by_pid(pid);
4838         if (!p)
4839                 goto out_unlock;
4840
4841         retval = security_task_getscheduler(p);
4842         if (retval)
4843                 goto out_unlock;
4844
4845         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4846
4847 out_unlock:
4848         read_unlock(&tasklist_lock);
4849         put_online_cpus();
4850
4851         return retval;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4856  * @pid: pid of the process
4857  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4858  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4859  */
4860 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4861                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4862 {
4863         int ret;
4864         cpumask_t mask;
4865
4866         if (len < sizeof(cpumask_t))
4867                 return -EINVAL;
4868
4869         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4870         if (ret < 0)
4871                 return ret;
4872
4873         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4874                 return -EFAULT;
4875
4876         return sizeof(cpumask_t);
4877 }
4878
4879 /**
4880  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4881  *
4882  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4883  * other threads running on this CPU then this function will return.
4884  */
4885 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4886 {
4887         struct rq *rq = this_rq_lock();
4888
4889         schedstat_inc(rq, yld_count);
4890         current->sched_class->yield_task(rq);
4891
4892         /*
4893          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4894          * no need to preempt or enable interrupts:
4895          */
4896         __release(rq->lock);
4897         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4898         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4899         preempt_enable_no_resched();
4900
4901         schedule();
4902
4903         return 0;
4904 }
4905
4906 static void __cond_resched(void)
4907 {
4908 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4909         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4910 #endif
4911         /*
4912          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4913          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4914          * cond_resched() call.
4915          */
4916         do {
4917                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4918                 schedule();
4919                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4920         } while (need_resched());
4921 }
4922
4923 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4924 int __sched _cond_resched(void)
4925 {
4926         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4927                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4928                 __cond_resched();
4929                 return 1;
4930         }
4931         return 0;
4932 }
4933 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4934 #endif
4935
4936 /*
4937  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4938  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4939  *
4940  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4941  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4942  * spin_unlock(), once by hand).
4943  */
4944 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4945 {
4946         int ret = 0;
4947
4948         if (need_lockbreak(lock)) {
4949                 spin_unlock(lock);
4950                 cpu_relax();
4951                 ret = 1;
4952                 spin_lock(lock);
4953         }
4954         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4955                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4956                 _raw_spin_unlock(lock);
4957                 preempt_enable_no_resched();
4958                 __cond_resched();
4959                 ret = 1;
4960                 spin_lock(lock);
4961         }
4962         return ret;
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4965
4966 int __sched cond_resched_softirq(void)
4967 {
4968         BUG_ON(!in_softirq());
4969
4970         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4971                 local_bh_enable();
4972                 __cond_resched();
4973                 local_bh_disable();
4974                 return 1;
4975         }
4976         return 0;
4977 }
4978 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4979
4980 /**
4981  * yield - yield the current processor to other threads.
4982  *
4983  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4984  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4985  */
4986 void __sched yield(void)
4987 {
4988         set_current_state(TASK_RUNNING);
4989         sys_sched_yield();
4990 }
4991 EXPORT_SYMBOL(yield);
4992
4993 /*
4994  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4995  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4996  *
4997  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4998  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4999  */
5000 void __sched io_schedule(void)
5001 {
5002         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5003
5004         delayacct_blkio_start();
5005         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5006         schedule();
5007         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5008         delayacct_blkio_end();
5009 }
5010 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5011
5012 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5013 {
5014         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5015         long ret;
5016
5017         delayacct_blkio_start();
5018         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5019         ret = schedule_timeout(timeout);
5020         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5021         delayacct_blkio_end();
5022         return ret;
5023 }
5024
5025 /**
5026  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5027  * @policy: scheduling class.
5028  *
5029  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5030  * by a given scheduling class.
5031  */
5032 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5033 {
5034         int ret = -EINVAL;
5035
5036         switch (policy) {
5037         case SCHED_FIFO:
5038         case SCHED_RR:
5039                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5040                 break;
5041         case SCHED_NORMAL:
5042         case SCHED_BATCH:
5043         case SCHED_IDLE:
5044                 ret = 0;
5045                 break;
5046         }
5047         return ret;
5048 }
5049
5050 /**
5051  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5052  * @policy: scheduling class.
5053  *
5054  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5055  * by a given scheduling class.
5056  */
5057 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5058 {
5059         int ret = -EINVAL;
5060
5061         switch (policy) {
5062         case SCHED_FIFO:
5063         case SCHED_RR:
5064                 ret = 1;
5065                 break;
5066         case SCHED_NORMAL:
5067         case SCHED_BATCH:
5068         case SCHED_IDLE:
5069                 ret = 0;
5070         }
5071         return ret;
5072 }
5073
5074 /**
5075  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5076  * @pid: pid of the process.
5077  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5078  *
5079  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5080  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5081  */
5082 asmlinkage
5083 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5084 {
5085         struct task_struct *p;
5086         unsigned int time_slice;
5087         int retval;
5088         struct timespec t;
5089
5090         if (pid < 0)
5091                 return -EINVAL;
5092
5093         retval = -ESRCH;
5094         read_lock(&tasklist_lock);
5095         p = find_process_by_pid(pid);
5096         if (!p)
5097                 goto out_unlock;
5098
5099         retval = security_task_getscheduler(p);
5100         if (retval)
5101                 goto out_unlock;
5102
5103         /*
5104          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5105          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5106          */
5107         time_slice = 0;
5108         if (p->policy == SCHED_RR) {
5109                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5110         } else {
5111                 struct sched_entity *se = &p->se;
5112                 unsigned long flags;
5113                 struct rq *rq;
5114
5115                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5116                 if (rq->cfs.load.weight)
5117                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5118                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5119         }
5120         read_unlock(&tasklist_lock);
5121         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5122         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5123         return retval;
5124
5125 out_unlock:
5126         read_unlock(&tasklist_lock);
5127         return retval;
5128 }
5129
5130 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5131
5132 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5133 {
5134         unsigned long free = 0;
5135         unsigned state;
5136
5137         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5138         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5139                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5140 #if BITS_PER_LONG == 32
5141         if (state == TASK_RUNNING)
5142                 printk(KERN_CONT " running  ");
5143         else
5144                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5145 #else
5146         if (state == TASK_RUNNING)
5147                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5148         else
5149                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5150 #endif
5151 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5152         {
5153                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5154                 while (!*n)
5155                         n++;
5156                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5157         }
5158 #endif
5159         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5160                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5161
5162         if (state != TASK_RUNNING)
5163                 show_stack(p, NULL);
5164 }
5165
5166 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5167 {
5168         struct task_struct *g, *p;
5169
5170 #if BITS_PER_LONG == 32
5171         printk(KERN_INFO
5172                 "  task                PC stack   pid father\n");
5173 #else
5174         printk(KERN_INFO
5175                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5176 #endif
5177         read_lock(&tasklist_lock);
5178         do_each_thread(g, p) {
5179                 /*
5180                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5181                  * console might take alot of time:
5182                  */
5183                 touch_nmi_watchdog();
5184                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5185                         sched_show_task(p);
5186         } while_each_thread(g, p);
5187
5188         touch_all_softlockup_watchdogs();
5189
5190 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5191         sysrq_sched_debug_show();
5192 #endif
5193         read_unlock(&tasklist_lock);
5194         /*
5195          * Only show locks if all tasks are dumped:
5196          */
5197         if (state_filter == -1)
5198                 debug_show_all_locks();
5199 }
5200
5201 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5202 {
5203         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5204 }
5205
5206 /**
5207  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5208  * @idle: task in question
5209  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5210  *
5211  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5212  * flag, to make booting more robust.
5213  */
5214 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5215 {
5216         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5217         unsigned long flags;
5218
5219         __sched_fork(idle);
5220         idle->se.exec_start = sched_clock();
5221
5222         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5223         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5224         __set_task_cpu(idle, cpu);
5225
5226         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5227         rq->curr = rq->idle = idle;
5228 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5229         idle->oncpu = 1;
5230 #endif
5231         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5232
5233         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5234         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5235
5236         /*
5237          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5238          */
5239         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5240 }
5241
5242 /*
5243  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5244  * indicates which cpus entered this state. This is used
5245  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5246  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5247  * always be CPU_MASK_NONE.
5248  */
5249 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5250
5251 /*
5252  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5253  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5254  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5255  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5256  * number of CPUs.
5257  *
5258  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5259  */
5260 static inline void sched_init_granularity(void)
5261 {
5262         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5263         const unsigned long limit = 200000000;
5264
5265         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5266         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5267                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5268
5269         sysctl_sched_latency *= factor;
5270         if (sysctl_sched_latency > limit)
5271                 sysctl_sched_latency = limit;
5272
5273         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5274         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5275 }
5276
5277 #ifdef CONFIG_SMP
5278 /*
5279  * This is how migration works:
5280  *
5281  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5282  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5283  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5284  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5285  *    thread off the CPU)
5286  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5287  *    task is still in the wrong runqueue.
5288  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5289  *    it and puts it into the right queue.
5290  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5291  * 7) we wake up and the migration is done.
5292  */
5293
5294 /*
5295  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5296  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5297  * is removed from the allowed bitmask.
5298  *
5299  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5300  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5301  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5302  */
5303 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5304 {
5305         struct migration_req req;
5306         unsigned long flags;
5307         struct rq *rq;
5308         int ret = 0;
5309
5310         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5311         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5312                 ret = -EINVAL;
5313                 goto out;
5314         }
5315
5316         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5317                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5318         else {
5319                 p->cpus_allowed = new_mask;
5320                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5321         }
5322
5323         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5324         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5325                 goto out;
5326
5327         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5328                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5329                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5330                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5331                 wait_for_completion(&req.done);
5332                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5333                 return 0;
5334         }
5335 out:
5336         task_rq_unlock(rq, &flags);
5337
5338         return ret;
5339 }
5340 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5341
5342 /*
5343  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5344  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5345  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5346  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5347  *
5348  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5349  * as the task is no longer on this CPU.
5350  *
5351  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5352  */
5353 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5354 {
5355         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5356         int ret = 0, on_rq;
5357
5358         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5359                 return ret;
5360
5361         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5362         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5363
5364         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5365         /* Already moved. */
5366         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5367                 goto out;
5368         /* Affinity changed (again). */
5369         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5370                 goto out;
5371
5372         on_rq = p->se.on_rq;
5373         if (on_rq)
5374                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5375
5376         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5377         if (on_rq) {
5378                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5379                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5380         }
5381         ret = 1;
5382 out:
5383         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5384         return ret;
5385 }
5386
5387 /*
5388  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5389  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5390  * another runqueue.
5391  */
5392 static int migration_thread(void *data)
5393 {
5394         int cpu = (long)data;
5395         struct rq *rq;
5396
5397         rq = cpu_rq(cpu);
5398         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5399
5400         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5401         while (!kthread_should_stop()) {
5402                 struct migration_req *req;
5403                 struct list_head *head;
5404
5405                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5406
5407                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5408                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5409                         goto wait_to_die;
5410                 }
5411
5412                 if (rq->active_balance) {
5413                         active_load_balance(rq, cpu);
5414                         rq->active_balance = 0;
5415                 }
5416
5417                 head = &rq->migration_queue;
5418
5419                 if (list_empty(head)) {
5420                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5421                         schedule();
5422                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5423                         continue;
5424                 }
5425                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5426                 list_del_init(head->next);
5427
5428                 spin_unlock(&rq->lock);
5429                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5430                 local_irq_enable();
5431
5432                 complete(&req->done);
5433         }
5434         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5435         return 0;
5436
5437 wait_to_die:
5438         /* Wait for kthread_stop */
5439         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5440         while (!kthread_should_stop()) {
5441                 schedule();
5442                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5443         }
5444         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5445         return 0;
5446 }
5447
5448 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5449
5450 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5451 {
5452         int ret;
5453
5454         local_irq_disable();
5455         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5456         local_irq_enable();
5457         return ret;
5458 }
5459
5460 /*
5461  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5462  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5463  */
5464 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5465 {
5466         unsigned long flags;
5467         cpumask_t mask;
5468         struct rq *rq;
5469         int dest_cpu;
5470
5471         do {
5472                 /* On same node? */
5473                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5474                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5475                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5476
5477                 /* On any allowed CPU? */
5478                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5479                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5480
5481                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5482                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5483                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5484                         /*
5485                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5486                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5487                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5488                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5489                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5490                          */
5491                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5492                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5493                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5494                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5495
5496                         /*
5497                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5498                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5499                          * leave kernel.
5500                          */
5501                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5502                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5503                                        "longer affine to cpu%d\n",
5504                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5505                         }
5506                 }
5507         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5508 }
5509
5510 /*
5511  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5512  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5513  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5514  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5515  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5516  */
5517 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5518 {
5519         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5520         unsigned long flags;
5521
5522         local_irq_save(flags);
5523         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5524         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5525         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5526         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5527         local_irq_restore(flags);
5528 }
5529
5530 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5531 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5532 {
5533         struct task_struct *p, *t;
5534
5535         read_lock(&tasklist_lock);
5536
5537         do_each_thread(t, p) {
5538                 if (p == current)
5539                         continue;
5540
5541                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5542                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5543         } while_each_thread(t, p);
5544
5545         read_unlock(&tasklist_lock);
5546 }
5547
5548 /*
5549  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5550  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5551  * Used by CPU offline code.
5552  */
5553 void sched_idle_next(void)
5554 {
5555         int this_cpu = smp_processor_id();
5556         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5557         struct task_struct *p = rq->idle;
5558         unsigned long flags;
5559
5560         /* cpu has to be offline */
5561         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5562
5563         /*
5564          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5565          * and interrupts disabled on the current cpu.
5566          */
5567         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5568
5569         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5570
5571         update_rq_clock(rq);
5572         activate_task(rq, p, 0);
5573
5574         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5575 }
5576
5577 /*
5578  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5579  * offline.
5580  */
5581 void idle_task_exit(void)
5582 {
5583         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5584
5585         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5586
5587         if (mm != &init_mm)
5588                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5589         mmdrop(mm);
5590 }
5591
5592 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5593 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5594 {
5595         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5596
5597         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5598         BUG_ON(!p->exit_state);
5599
5600         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5601         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5602
5603         get_task_struct(p);
5604
5605         /*
5606          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5607          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5608          * fine.
5609          */
5610         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5611         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5612         spin_lock_irq(&rq->lock);
5613
5614         put_task_struct(p);
5615 }
5616
5617 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5618 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5619 {
5620         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5621         struct task_struct *next;
5622
5623         for ( ; ; ) {
5624                 if (!rq->nr_running)
5625                         break;
5626                 update_rq_clock(rq);
5627                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5628                 if (!next)
5629                         break;
5630                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5631
5632         }
5633 }
5634 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5635
5636 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5637
5638 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5639         {
5640                 .procname       = "sched_domain",
5641                 .mode           = 0555,
5642         },
5643         {0, },
5644 };
5645
5646 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5647         {
5648                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5649                 .procname       = "kernel",
5650                 .mode           = 0555,
5651                 .child          = sd_ctl_dir,
5652         },
5653         {0, },
5654 };
5655
5656 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5657 {
5658         struct ctl_table *entry =
5659                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5660
5661         return entry;
5662 }
5663
5664 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5665 {
5666         struct ctl_table *entry;
5667
5668         /*
5669          * In the intermediate directories, both the child directory and
5670          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5671          * will always be set. In the lowest directory the names are
5672          * static strings and all have proc handlers.
5673          */
5674         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5675                 if (entry->child)
5676                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5677                 if (entry->proc_handler == NULL)
5678                         kfree(entry->procname);
5679         }
5680
5681         kfree(*tablep);
5682         *tablep = NULL;
5683 }
5684
5685 static void
5686 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5687                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5688                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5689 {
5690         entry->procname = procname;
5691         entry->data = data;
5692         entry->maxlen = maxlen;
5693         entry->mode = mode;
5694         entry->proc_handler = proc_handler;
5695 }
5696
5697 static struct ctl_table *
5698 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5699 {
5700         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5701
5702         if (table == NULL)
5703                 return NULL;
5704
5705         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5706                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5707         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5708                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5709         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5710                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5711         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5712                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5713         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5714                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5715         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5716                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5717         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5718                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5719         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5720                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5721         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5722                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5723         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5724                 &sd->cache_nice_tries,
5725                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5726         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5727                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5728         /* &table[11] is terminator */
5729
5730         return table;
5731 }
5732
5733 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5734 {
5735         struct ctl_table *entry, *table;
5736         struct sched_domain *sd;
5737         int domain_num = 0, i;
5738         char buf[32];
5739
5740         for_each_domain(cpu, sd)
5741                 domain_num++;
5742         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5743         if (table == NULL)
5744                 return NULL;
5745
5746         i = 0;
5747         for_each_domain(cpu, sd) {
5748                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5749                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5750                 entry->mode = 0555;
5751                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5752                 entry++;
5753                 i++;
5754         }
5755         return table;
5756 }
5757
5758 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5759 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5760 {
5761         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5762         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5763         char buf[32];
5764
5765         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5766         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5767
5768         if (entry == NULL)
5769                 return;
5770
5771         for_each_online_cpu(i) {
5772                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5773                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5774                 entry->mode = 0555;
5775                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5776                 entry++;
5777         }
5778
5779         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5780         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5781 }
5782
5783 /* may be called multiple times per register */
5784 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5785 {
5786         if (sd_sysctl_header)
5787                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5788         sd_sysctl_header = NULL;
5789         if (sd_ctl_dir[0].child)
5790                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5791 }
5792 #else
5793 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5794 {
5795 }
5796 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5797 {
5798 }
5799 #endif
5800
5801 /*
5802  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5803  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5804  */
5805 static int __cpuinit
5806 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5807 {
5808         struct task_struct *p;
5809         int cpu = (long)hcpu;
5810         unsigned long flags;
5811         struct rq *rq;
5812
5813         switch (action) {
5814
5815         case CPU_UP_PREPARE:
5816         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5817                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5818                 if (IS_ERR(p))
5819                         return NOTIFY_BAD;
5820                 kthread_bind(p, cpu);
5821                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5822                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5823                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5824                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5825                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5826                 break;
5827
5828         case CPU_ONLINE:
5829         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5830                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5831                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5832
5833                 /* Update our root-domain */
5834                 rq = cpu_rq(cpu);
5835                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5836                 if (rq->rd) {
5837                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5838                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5839                 }
5840                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5841                 break;
5842
5843 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5844         case CPU_UP_CANCELED:
5845         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5846                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5847                         break;
5848                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5849                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5850                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5851                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5852                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5853                 break;
5854
5855         case CPU_DEAD:
5856         case CPU_DEAD_FROZEN:
5857                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5858                 migrate_live_tasks(cpu);
5859                 rq = cpu_rq(cpu);
5860                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5861                 rq->migration_thread = NULL;
5862                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5863                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5864                 update_rq_clock(rq);
5865                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5866                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5867                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5868                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5869                 migrate_dead_tasks(cpu);
5870                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5871                 cpuset_unlock();
5872                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5873                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5874
5875                 /*
5876                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5877                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5878                  * the requestors.
5879                  */
5880                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5881                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5882                         struct migration_req *req;
5883
5884                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5885                                          struct migration_req, list);
5886                         list_del_init(&req->list);
5887                         complete(&req->done);
5888                 }
5889                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5890                 break;
5891
5892         case CPU_DOWN_PREPARE:
5893                 /* Update our root-domain */
5894                 rq = cpu_rq(cpu);
5895                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5896                 if (rq->rd) {
5897                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5898                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5899                 }
5900                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5901                 break;
5902 #endif
5903         }
5904         return NOTIFY_OK;
5905 }
5906
5907 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5908  * happens before everything else.
5909  */
5910 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5911         .notifier_call = migration_call,
5912         .priority = 10
5913 };
5914
5915 void __init migration_init(void)
5916 {
5917         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5918         int err;
5919
5920         /* Start one for the boot CPU: */
5921         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5922         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5923         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5924         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5925 }
5926 #endif
5927
5928 #ifdef CONFIG_SMP
5929
5930 /* Number of possible processor ids */
5931 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5932 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5933
5934 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5935
5936 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5937 {
5938         struct sched_group *group = sd->groups;
5939         cpumask_t groupmask;
5940         char str[NR_CPUS];
5941
5942         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5943         cpus_clear(groupmask);
5944
5945         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5946
5947         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5948                 printk("does not load-balance\n");
5949                 if (sd->parent)
5950                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5951                                         " has parent");
5952                 return -1;
5953         }
5954
5955         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5956
5957         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5958                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5959                                 "CPU%d\n", cpu);
5960         }
5961         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5962                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5963                                 " CPU%d\n", cpu);
5964         }
5965
5966         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5967         do {
5968                 if (!group) {
5969                         printk("\n");
5970                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5971                         break;
5972                 }
5973
5974                 if (!group->__cpu_power) {
5975                         printk(KERN_CONT "\n");
5976                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5977                                         "set\n");
5978                         break;
5979                 }
5980
5981                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5982                         printk(KERN_CONT "\n");
5983                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5984                         break;
5985                 }
5986
5987                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5988                         printk(KERN_CONT "\n");
5989                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5990                         break;
5991                 }
5992
5993                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5994
5995                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5996                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5997
5998                 group = group->next;
5999         } while (group != sd->groups);
6000         printk(KERN_CONT "\n");
6001
6002         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6003                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6004
6005         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6006                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6007                         "of domain->span\n");
6008         return 0;
6009 }
6010
6011 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6012 {
6013         int level = 0;
6014
6015         if (!sd) {
6016                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6017                 return;
6018         }
6019
6020         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6021
6022         for (;;) {
6023                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6024                         break;
6025                 level++;
6026                 sd = sd->parent;
6027                 if (!sd)
6028                         break;
6029         }
6030 }
6031 #else
6032 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6033 #endif
6034
6035 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6036 {
6037         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6038                 return 1;
6039
6040         /* Following flags need at least 2 groups */
6041         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6042                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6043                          SD_BALANCE_FORK |
6044                          SD_BALANCE_EXEC |
6045                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6046                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6047                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6048                         return 0;
6049         }
6050
6051         /* Following flags don't use groups */
6052         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6053                          SD_WAKE_AFFINE |
6054                          SD_WAKE_BALANCE))
6055                 return 0;
6056
6057         return 1;
6058 }
6059
6060 static int
6061 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6062 {
6063         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6064
6065         if (sd_degenerate(parent))
6066                 return 1;
6067
6068         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6069                 return 0;
6070
6071         /* Does parent contain flags not in child? */
6072         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6073         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6074                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6075         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6076         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6077                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6078                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6079                                 SD_BALANCE_FORK |
6080                                 SD_BALANCE_EXEC |
6081                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6082                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6083         }
6084         if (~cflags & pflags)
6085                 return 0;
6086
6087         return 1;
6088 }
6089
6090 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6091 {
6092         unsigned long flags;
6093         const struct sched_class *class;
6094
6095         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6096
6097         if (rq->rd) {
6098                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6099
6100                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6101                         if (class->leave_domain)
6102                                 class->leave_domain(rq);
6103                 }
6104
6105                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6106                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6107
6108                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6109                         kfree(old_rd);
6110         }
6111
6112         atomic_inc(&rd->refcount);
6113         rq->rd = rd;
6114
6115         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6116         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6117                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6118
6119         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6120                 if (class->join_domain)
6121                         class->join_domain(rq);
6122         }
6123
6124         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6125 }
6126
6127 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6128 {
6129         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6130
6131         cpus_clear(rd->span);
6132         cpus_clear(rd->online);
6133 }
6134
6135 static void init_defrootdomain(void)
6136 {
6137         init_rootdomain(&def_root_domain);
6138         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6139 }
6140
6141 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6142 {
6143         struct root_domain *rd;
6144
6145         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6146         if (!rd)
6147                 return NULL;
6148
6149         init_rootdomain(rd);
6150
6151         return rd;
6152 }
6153
6154 /*
6155  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6156  * hold the hotplug lock.
6157  */
6158 static void
6159 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6160 {
6161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6162         struct sched_domain *tmp;
6163
6164         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6165         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6166                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6167                 if (!parent)
6168                         break;
6169                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6170                         tmp->parent = parent->parent;
6171                         if (parent->parent)
6172                                 parent->parent->child = tmp;
6173                 }
6174         }
6175
6176         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6177                 sd = sd->parent;
6178                 if (sd)
6179                         sd->child = NULL;
6180         }
6181
6182         sched_domain_debug(sd, cpu);
6183
6184         rq_attach_root(rq, rd);
6185         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6186 }
6187
6188 /* cpus with isolated domains */
6189 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6190
6191 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6192 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6193 {
6194         int ints[NR_CPUS], i;
6195
6196         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6197         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6198         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6199                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6200                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6201         return 1;
6202 }
6203
6204 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6205
6206 /*
6207  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6208  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6209  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6210  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6211  *
6212  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6213  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6214  * and ->cpu_power to 0.
6215  */
6216 static void
6217 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6218                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6219                                         struct sched_group **sg))
6220 {
6221         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6222         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6223         int i;
6224
6225         for_each_cpu_mask(i, span) {
6226                 struct sched_group *sg;
6227                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6228                 int j;
6229
6230                 if (cpu_isset(i, covered))
6231                         continue;
6232
6233                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6234                 sg->__cpu_power = 0;
6235
6236                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6237                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6238                                 continue;
6239
6240                         cpu_set(j, covered);
6241                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6242                 }
6243                 if (!first)
6244                         first = sg;
6245                 if (last)
6246                         last->next = sg;
6247                 last = sg;
6248         }
6249         last->next = first;
6250 }
6251
6252 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6253
6254 #ifdef CONFIG_NUMA
6255
6256 /**
6257  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6258  * @node: node whose sched_domain we're building
6259  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6260  *
6261  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6262  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6263  *
6264  * Should use nodemask_t.
6265  */
6266 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6267 {
6268         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6269
6270         min_val = INT_MAX;
6271
6272         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6273                 /* Start at @node */
6274                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6275
6276                 if (!nr_cpus_node(n))
6277                         continue;
6278
6279                 /* Skip already used nodes */
6280                 if (test_bit(n, used_nodes))
6281                         continue;
6282
6283                 /* Simple min distance search */
6284                 val = node_distance(node, n);
6285
6286                 if (val < min_val) {
6287                         min_val = val;
6288                         best_node = n;
6289                 }
6290         }
6291
6292         set_bit(best_node, used_nodes);
6293         return best_node;
6294 }
6295
6296 /**
6297  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6298  * @node: node whose cpumask we're constructing
6299  * @size: number of nodes to include in this span
6300  *
6301  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6302  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6303  * out optimally.
6304  */
6305 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6306 {
6307         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6308         cpumask_t span, nodemask;
6309         int i;
6310
6311         cpus_clear(span);
6312         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6313
6314         nodemask = node_to_cpumask(node);
6315         cpus_or(span, span, nodemask);
6316         set_bit(node, used_nodes);
6317
6318         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6319                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6320
6321                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6322                 cpus_or(span, span, nodemask);
6323         }
6324
6325         return span;
6326 }
6327 #endif
6328
6329 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6330
6331 /*
6332  * SMT sched-domains:
6333  */
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6335 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6336 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6337
6338 static int
6339 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6340 {
6341         if (sg)
6342                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6343         return cpu;
6344 }
6345 #endif
6346
6347 /*
6348  * multi-core sched-domains:
6349  */
6350 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6351 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6352 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6353 #endif
6354
6355 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6356 static int
6357 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6358 {
6359         int group;
6360         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6361         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6362         group = first_cpu(mask);
6363         if (sg)
6364                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6365         return group;
6366 }
6367 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6368 static int
6369 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6370 {
6371         if (sg)
6372                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6373         return cpu;
6374 }
6375 #endif
6376
6377 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6378 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6379
6380 static int
6381 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6382 {
6383         int group;
6384 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6385         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6386         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6387         group = first_cpu(mask);
6388 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6389         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6390         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6391         group = first_cpu(mask);
6392 #else
6393         group = cpu;
6394 #endif
6395         if (sg)
6396                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6397         return group;
6398 }
6399
6400 #ifdef CONFIG_NUMA
6401 /*
6402  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6403  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6404  * gets dynamically allocated.
6405  */
6406 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6407 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6408
6409 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6410 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6411
6412 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6413                                  struct sched_group **sg)
6414 {
6415         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6416         int group;
6417
6418         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6419         group = first_cpu(nodemask);
6420
6421         if (sg)
6422                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6423         return group;
6424 }
6425
6426 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6427 {
6428         struct sched_group *sg = group_head;
6429         int j;
6430
6431         if (!sg)
6432                 return;
6433         do {
6434                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6435                         struct sched_domain *sd;
6436
6437                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6438                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6439                                 /*
6440                                  * Only add "power" once for each
6441                                  * physical package.
6442                                  */
6443                                 continue;
6444                         }
6445
6446                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6447                 }
6448                 sg = sg->next;
6449         } while (sg != group_head);
6450 }
6451 #endif
6452
6453 #ifdef CONFIG_NUMA
6454 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6455 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6456 {
6457         int cpu, i;
6458
6459         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6460                 struct sched_group **sched_group_nodes
6461                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6462
6463                 if (!sched_group_nodes)
6464                         continue;
6465
6466                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6467                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6468                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6469
6470                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6471                         if (cpus_empty(nodemask))
6472                                 continue;
6473
6474                         if (sg == NULL)
6475                                 continue;
6476                         sg = sg->next;
6477 next_sg:
6478                         oldsg = sg;
6479                         sg = sg->next;
6480                         kfree(oldsg);
6481                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6482                                 goto next_sg;
6483                 }
6484                 kfree(sched_group_nodes);
6485                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6486         }
6487 }
6488 #else
6489 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6490 {
6491 }
6492 #endif
6493
6494 /*
6495  * Initialize sched groups cpu_power.
6496  *
6497  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6498  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6499  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6500  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6501  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6502  * less cpu_power.
6503  *
6504  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6505  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6506  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6507  */
6508 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6509 {
6510         struct sched_domain *child;
6511         struct sched_group *group;
6512
6513         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6514
6515         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6516                 return;
6517
6518         child = sd->child;
6519
6520         sd->groups->__cpu_power = 0;
6521
6522         /*
6523          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6524          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6525          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6526          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6527          * same sched domain.
6528          */
6529         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6530                        (child->flags &
6531                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6532                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6533                 return;
6534         }
6535
6536         /*
6537          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6538          */
6539         group = child->groups;
6540         do {
6541                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6542                 group = group->next;
6543         } while (group != child->groups);
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6548  * to the individual cpus
6549  */
6550 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6551 {
6552         int i;
6553         struct root_domain *rd;
6554 #ifdef CONFIG_NUMA
6555         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6556         int sd_allnodes = 0;
6557
6558         /*
6559          * Allocate the per-node list of sched groups
6560          */
6561         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6562                                     GFP_KERNEL);
6563         if (!sched_group_nodes) {
6564                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6565                 return -ENOMEM;
6566         }
6567         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6568 #endif
6569
6570         rd = alloc_rootdomain();
6571         if (!rd) {
6572                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6573                 return -ENOMEM;
6574         }
6575
6576         /*
6577          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6578          */
6579         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6580                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6581                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6582
6583                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6584
6585 #ifdef CONFIG_NUMA
6586                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6587                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6588                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6589                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6590                         sd->span = *cpu_map;
6591                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6592                         p = sd;
6593                         sd_allnodes = 1;
6594                 } else
6595                         p = NULL;
6596
6597                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6598                 *sd = SD_NODE_INIT;
6599                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6600                 sd->parent = p;
6601                 if (p)
6602                         p->child = sd;
6603                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6604 #endif
6605
6606                 p = sd;
6607                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6608                 *sd = SD_CPU_INIT;
6609                 sd->span = nodemask;
6610                 sd->parent = p;
6611                 if (p)
6612                         p->child = sd;
6613                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6614
6615 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6616                 p = sd;
6617                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6618                 *sd = SD_MC_INIT;
6619                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6620                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6621                 sd->parent = p;
6622                 p->child = sd;
6623                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6624 #endif
6625
6626 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6627                 p = sd;
6628                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6629                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6630                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6631                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6632                 sd->parent = p;
6633                 p->child = sd;
6634                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6635 #endif
6636         }
6637
6638 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6639         /* Set up CPU (sibling) groups */
6640         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6641                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6642                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6643                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6644                         continue;
6645
6646                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6647                                         &cpu_to_cpu_group);
6648         }
6649 #endif
6650
6651 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6652         /* Set up multi-core groups */
6653         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6654                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6655                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6656                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6657                         continue;
6658                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6659                                         &cpu_to_core_group);
6660         }
6661 #endif
6662
6663         /* Set up physical groups */
6664         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6665                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6666
6667                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6668                 if (cpus_empty(nodemask))
6669                         continue;
6670
6671                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6672         }
6673
6674 #ifdef CONFIG_NUMA
6675         /* Set up node groups */
6676         if (sd_allnodes)
6677                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6678                                         &cpu_to_allnodes_group);
6679
6680         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6681                 /* Set up node groups */
6682                 struct sched_group *sg, *prev;
6683                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6684                 cpumask_t domainspan;
6685                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6686                 int j;
6687
6688                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6689                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6690                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6691                         continue;
6692                 }
6693
6694                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6695                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6696
6697                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6698                 if (!sg) {
6699                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6700                                 "node %d\n", i);
6701                         goto error;
6702                 }
6703                 sched_group_nodes[i] = sg;
6704                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6705                         struct sched_domain *sd;
6706
6707                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6708                         sd->groups = sg;
6709                 }
6710                 sg->__cpu_power = 0;
6711                 sg->cpumask = nodemask;
6712                 sg->next = sg;
6713                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6714                 prev = sg;
6715
6716                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6717                         cpumask_t tmp, notcovered;
6718                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6719
6720                         cpus_complement(notcovered, covered);
6721                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6722                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6723                         if (cpus_empty(tmp))
6724                                 break;
6725
6726                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6727                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6728                         if (cpus_empty(tmp))
6729                                 continue;
6730
6731                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6732                                           GFP_KERNEL, i);
6733                         if (!sg) {
6734                                 printk(KERN_WARNING
6735                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6736                                 goto error;
6737                         }
6738                         sg->__cpu_power = 0;
6739                         sg->cpumask = tmp;
6740                         sg->next = prev->next;
6741                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6742                         prev->next = sg;
6743                         prev = sg;
6744                 }
6745         }
6746 #endif
6747
6748         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6749 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6750         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6751                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6752
6753                 init_sched_groups_power(i, sd);
6754         }
6755 #endif
6756 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6757         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6758                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6759
6760                 init_sched_groups_power(i, sd);
6761         }
6762 #endif
6763
6764         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6765                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6766
6767                 init_sched_groups_power(i, sd);
6768         }
6769
6770 #ifdef CONFIG_NUMA
6771         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6772                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6773
6774         if (sd_allnodes) {
6775                 struct sched_group *sg;
6776
6777                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6778                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6779         }
6780 #endif
6781
6782         /* Attach the domains */
6783         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6784                 struct sched_domain *sd;
6785 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6786                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6787 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6788                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6789 #else
6790                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6791 #endif
6792                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6793         }
6794
6795         return 0;
6796
6797 #ifdef CONFIG_NUMA
6798 error:
6799         free_sched_groups(cpu_map);
6800         return -ENOMEM;
6801 #endif
6802 }
6803
6804 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6805 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6806
6807 /*
6808  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6809  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6810  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6811  */
6812 static cpumask_t fallback_doms;
6813
6814 /*
6815  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6816  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6817  * exclude other special cases in the future.
6818  */
6819 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6820 {
6821         int err;
6822
6823         ndoms_cur = 1;
6824         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6825         if (!doms_cur)
6826                 doms_cur = &fallback_doms;
6827         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6828         err = build_sched_domains(doms_cur);
6829         register_sched_domain_sysctl();
6830
6831         return err;
6832 }
6833
6834 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6835 {
6836         free_sched_groups(cpu_map);
6837 }
6838
6839 /*
6840  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6841  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6842  */
6843 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6844 {
6845         int i;
6846
6847         unregister_sched_domain_sysctl();
6848
6849         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6850                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6851         synchronize_sched();
6852         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6853 }
6854
6855 /*
6856  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6857  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6858  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6859  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6860  *
6861  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6862  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6863  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6864  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6865  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6866  * it as it is.
6867  *
6868  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6869  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6870  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6871  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6872  * 'fallback_doms'.
6873  *
6874  * Call with hotplug lock held
6875  */
6876 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6877 {
6878         int i, j;
6879
6880         lock_doms_cur();
6881
6882         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6883         unregister_sched_domain_sysctl();
6884
6885         if (doms_new == NULL) {
6886                 ndoms_new = 1;
6887                 doms_new = &fallback_doms;
6888                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6889         }
6890
6891         /* Destroy deleted domains */
6892         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6893                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6894                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6895                                 goto match1;
6896                 }
6897                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6898                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6899 match1:
6900                 ;
6901         }
6902
6903         /* Build new domains */
6904         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6905                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6906                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6907                                 goto match2;
6908                 }
6909                 /* no match - add a new doms_new */
6910                 build_sched_domains(doms_new + i);
6911 match2:
6912                 ;
6913         }
6914
6915         /* Remember the new sched domains */
6916         if (doms_cur != &fallback_doms)
6917                 kfree(doms_cur);
6918         doms_cur = doms_new;
6919         ndoms_cur = ndoms_new;
6920
6921         register_sched_domain_sysctl();
6922
6923         unlock_doms_cur();
6924 }
6925
6926 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6927 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6928 {
6929         int err;
6930
6931         get_online_cpus();
6932         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6933         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6934         put_online_cpus();
6935
6936         return err;
6937 }
6938
6939 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6940 {
6941         int ret;
6942
6943         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6944                 return -EINVAL;
6945
6946         if (smt)
6947                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6948         else
6949                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6950
6951         ret = arch_reinit_sched_domains();
6952
6953         return ret ? ret : count;
6954 }
6955
6956 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6957 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6958 {
6959         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6960 }
6961 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6962                                             const char *buf, size_t count)
6963 {
6964         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6965 }
6966 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6967                    sched_mc_power_savings_store);
6968 #endif
6969
6970 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6971 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6972 {
6973         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6974 }
6975 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6976                                              const char *buf, size_t count)
6977 {
6978         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6979 }
6980 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6981                    sched_smt_power_savings_store);
6982 #endif
6983
6984 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6985 {
6986         int err = 0;
6987
6988 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6989         if (smt_capable())
6990                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6991                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6992 #endif
6993 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6994         if (!err && mc_capable())
6995                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6996                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6997 #endif
6998         return err;
6999 }
7000 #endif
7001
7002 /*
7003  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7004  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7005  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7006  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7007  */
7008 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7009                                 unsigned long action, void *hcpu)
7010 {
7011         switch (action) {
7012         case CPU_UP_PREPARE:
7013         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7014         case CPU_DOWN_PREPARE:
7015         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7016                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7017                 return NOTIFY_OK;
7018
7019         case CPU_UP_CANCELED:
7020         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7021         case CPU_DOWN_FAILED:
7022         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7023         case CPU_ONLINE:
7024         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7025         case CPU_DEAD:
7026         case CPU_DEAD_FROZEN:
7027                 /*
7028                  * Fall through and re-initialise the domains.
7029                  */
7030                 break;
7031         default:
7032                 return NOTIFY_DONE;
7033         }
7034
7035         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7036         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7037
7038         return NOTIFY_OK;
7039 }
7040
7041 void __init sched_init_smp(void)
7042 {
7043         cpumask_t non_isolated_cpus;
7044
7045         get_online_cpus();
7046         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7047         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7048         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7049                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7050         put_online_cpus();
7051         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7052         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7053
7054         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7055         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7056                 BUG();
7057         sched_init_granularity();
7058
7059 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7060         if (nr_cpu_ids == 1)
7061                 return;
7062
7063         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7064                                          "group_balance");
7065         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7066                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7067                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7068         } else {
7069                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7070                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7071         }
7072 #endif
7073 }
7074 #else
7075 void __init sched_init_smp(void)
7076 {
7077         sched_init_granularity();
7078 }
7079 #endif /* CONFIG_SMP */
7080
7081 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7082 {
7083         return in_lock_functions(addr) ||
7084                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7085                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7086 }
7087
7088 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7089 {
7090         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7091 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7092         cfs_rq->rq = rq;
7093 #endif
7094         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7095 }
7096
7097 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7098 {
7099         struct rt_prio_array *array;
7100         int i;
7101
7102         array = &rt_rq->active;
7103         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7104                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7105                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7106         }
7107         /* delimiter for bitsearch: */
7108         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7109
7110 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7111         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7112 #endif
7113 #ifdef CONFIG_SMP
7114         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7115         rt_rq->overloaded = 0;
7116 #endif
7117
7118         rt_rq->rt_time = 0;
7119         rt_rq->rt_throttled = 0;
7120
7121 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7122         rt_rq->rq = rq;
7123 #endif
7124 }
7125
7126 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7127 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7128                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7129                 int cpu, int add)
7130 {
7131         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7132         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7133         cfs_rq->tg = tg;
7134         if (add)
7135                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7136
7137         tg->se[cpu] = se;
7138         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7139         se->my_q = cfs_rq;
7140         se->load.weight = tg->shares;
7141         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7142         se->parent = NULL;
7143 }
7144
7145 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7146                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7147                 int cpu, int add)
7148 {
7149         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7150         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7151         rt_rq->tg = tg;
7152         rt_rq->rt_se = rt_se;
7153         if (add)
7154                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7155
7156         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7157         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7158         rt_se->my_q = rt_rq;
7159         rt_se->parent = NULL;
7160         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7161 }
7162 #endif
7163
7164 void __init sched_init(void)
7165 {
7166         int highest_cpu = 0;
7167         int i, j;
7168
7169 #ifdef CONFIG_SMP
7170         init_defrootdomain();
7171 #endif
7172
7173 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7174         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7175 #endif
7176
7177         for_each_possible_cpu(i) {
7178                 struct rq *rq;
7179
7180                 rq = cpu_rq(i);
7181                 spin_lock_init(&rq->lock);
7182                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7183                 rq->nr_running = 0;
7184                 rq->clock = 1;
7185                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7186                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7187 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7188                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7189                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7190                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7191                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7192                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7193
7194                 init_task_group.rt_ratio = sysctl_sched_rt_ratio; /* XXX */
7195                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7196                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7197                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7198                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7199 #endif
7200                 rq->rt_period_expire = 0;
7201                 rq->rt_throttled = 0;
7202
7203                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7204                         rq->cpu_load[j] = 0;
7205 #ifdef CONFIG_SMP
7206                 rq->sd = NULL;
7207                 rq->rd = NULL;
7208                 rq->active_balance = 0;
7209                 rq->next_balance = jiffies;
7210                 rq->push_cpu = 0;
7211                 rq->cpu = i;
7212                 rq->migration_thread = NULL;
7213                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7214                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7215 #endif
7216                 init_rq_hrtick(rq);
7217                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7218                 highest_cpu = i;
7219         }
7220
7221         set_load_weight(&init_task);
7222
7223 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7224         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7225 #endif
7226
7227 #ifdef CONFIG_SMP
7228         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7229         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7230 #endif
7231
7232 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7233         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7234 #endif
7235
7236         /*
7237          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7238          */
7239         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7240         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7241
7242         /*
7243          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7244          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7245          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7246          * when this runqueue becomes "idle".
7247          */
7248         init_idle(current, smp_processor_id());
7249         /*
7250          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7251          */
7252         current->sched_class = &fair_sched_class;
7253 }
7254
7255 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7256 void __might_sleep(char *file, int line)
7257 {
7258 #ifdef in_atomic
7259         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7260
7261         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7262             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7263                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7264                         return;
7265                 prev_jiffy = jiffies;
7266                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7267                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7268                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7269                         in_atomic(), irqs_disabled());
7270                 debug_show_held_locks(current);
7271                 if (irqs_disabled())
7272                         print_irqtrace_events(current);
7273                 dump_stack();
7274         }
7275 #endif
7276 }
7277 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7278 #endif
7279
7280 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7281 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7282 {
7283         int on_rq;
7284         update_rq_clock(rq);
7285         on_rq = p->se.on_rq;
7286         if (on_rq)
7287                 deactivate_task(rq, p, 0);
7288         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7289         if (on_rq) {
7290                 activate_task(rq, p, 0);
7291                 resched_task(rq->curr);
7292         }
7293 }
7294
7295 void normalize_rt_tasks(void)
7296 {
7297         struct task_struct *g, *p;
7298         unsigned long flags;
7299         struct rq *rq;
7300
7301         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7302         do_each_thread(g, p) {
7303                 /*
7304                  * Only normalize user tasks:
7305                  */
7306                 if (!p->mm)
7307                         continue;
7308
7309                 p->se.exec_start                = 0;
7310 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7311                 p->se.wait_start                = 0;
7312                 p->se.sleep_start               = 0;
7313                 p->se.block_start               = 0;
7314 #endif
7315                 task_rq(p)->clock               = 0;
7316
7317                 if (!rt_task(p)) {
7318                         /*
7319                          * Renice negative nice level userspace
7320                          * tasks back to 0:
7321                          */
7322                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7323                                 set_user_nice(p, 0);
7324                         continue;
7325                 }
7326
7327                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7328                 rq = __task_rq_lock(p);
7329
7330                 normalize_task(rq, p);
7331
7332                 __task_rq_unlock(rq);
7333                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7334         } while_each_thread(g, p);
7335
7336         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7337 }
7338
7339 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7340
7341 #ifdef CONFIG_IA64
7342 /*
7343  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7344  *
7345  * They can only be called when the whole system has been
7346  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7347  * activity can take place. Using them for anything else would
7348  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7349  * under any other configuration.
7350  */
7351
7352 /**
7353  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7354  * @cpu: the processor in question.
7355  *
7356  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7357  */
7358 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7359 {
7360         return cpu_curr(cpu);
7361 }
7362
7363 /**
7364  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7365  * @cpu: the processor in question.
7366  * @p: the task pointer to set.
7367  *
7368  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7369  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7370  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7371  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7372  * and caller must save the original value of the current task (see
7373  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7374  * re-starting the system.
7375  *
7376  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7377  */
7378 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7379 {
7380         cpu_curr(cpu) = p;
7381 }
7382
7383 #endif
7384
7385 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7386
7387 #ifdef CONFIG_SMP
7388 /*
7389  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7390  * to reflect load distribution across cpus.
7391  */
7392 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7393 {
7394         struct cfs_rq *cfs_rq;
7395         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7396         cpumask_t sdspan = sd->span;
7397         int balanced = 1;
7398
7399         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7400         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7401                 int i;
7402                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7403                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7404
7405                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7406                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7407                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7408
7409                 /* Nothing to do if this group has no load */
7410                 if (!total_load)
7411                         continue;
7412
7413                 /*
7414                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7415                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7416                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7417                  */
7418                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7419
7420                 /*
7421                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7422                  * distribution.
7423                  */
7424                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7425                         unsigned long local_load, local_shares;
7426
7427                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7428                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7429                         if (!local_shares)
7430                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7431                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7432                                 continue;
7433
7434                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7435                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7436                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7437                         balanced = 0;
7438                 }
7439         }
7440
7441         return balanced;
7442 }
7443
7444 /*
7445  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7446  *
7447  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7448  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7449  * also implies increased scheduling overhead.
7450  *
7451  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7452  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7453  *
7454  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7455  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7456  *
7457  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7458  * fairness and the associated overhead.
7459  *
7460  */
7461
7462 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7463 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7464
7465 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7466 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7467
7468 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7469 static int load_balance_monitor(void *unused)
7470 {
7471         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7472         struct sched_param schedparm;
7473         int ret;
7474
7475         /*
7476          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7477          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7478          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7479          */
7480         schedparm.sched_priority = 1;
7481         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7482         if (ret)
7483                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7484                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7485
7486         while (!kthread_should_stop()) {
7487                 int i, cpu, balanced = 1;
7488
7489                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7490                 get_online_cpus();
7491                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7492                 lock_doms_cur();
7493                 /*
7494                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7495                  * chain on various cpus and to walk task group list
7496                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7497                  */
7498                 rcu_read_lock();
7499
7500                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7501                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7502                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7503
7504                         cpu = first_cpu(cpumap);
7505
7506                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7507                         for_each_domain(cpu, sd) {
7508                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7509                                         continue;
7510                                 sd_prev = sd;
7511                         }
7512
7513                         sd = sd_prev;
7514                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7515                         if (!sd)
7516                                 continue;
7517
7518                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7519                 }
7520
7521                 rcu_read_unlock();
7522
7523                 unlock_doms_cur();
7524                 put_online_cpus();
7525
7526                 if (!balanced)
7527                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7528                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7529                         timeout *= 2;
7530
7531                 msleep_interruptible(timeout);
7532         }
7533
7534         return 0;
7535 }
7536 #endif  /* CONFIG_SMP */
7537
7538 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7539 {
7540         int i;
7541
7542         for_each_possible_cpu(i) {
7543                 if (tg->cfs_rq)
7544                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7545                 if (tg->se)
7546                         kfree(tg->se[i]);
7547                 if (tg->rt_rq)
7548                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7549                 if (tg->rt_se)
7550                         kfree(tg->rt_se[i]);
7551         }
7552
7553         kfree(tg->cfs_rq);
7554         kfree(tg->se);
7555         kfree(tg->rt_rq);
7556         kfree(tg->rt_se);
7557         kfree(tg);
7558 }
7559
7560 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7561 struct task_group *sched_create_group(void)
7562 {
7563         struct task_group *tg;
7564         struct cfs_rq *cfs_rq;
7565         struct sched_entity *se;
7566         struct rt_rq *rt_rq;
7567         struct sched_rt_entity *rt_se;
7568         struct rq *rq;
7569         int i;
7570
7571         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7572         if (!tg)
7573                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7574
7575         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7576         if (!tg->cfs_rq)
7577                 goto err;
7578         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7579         if (!tg->se)
7580                 goto err;
7581         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7582         if (!tg->rt_rq)
7583                 goto err;
7584         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7585         if (!tg->rt_se)
7586                 goto err;
7587
7588         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7589         tg->rt_ratio = 0; /* XXX */
7590
7591         for_each_possible_cpu(i) {
7592                 rq = cpu_rq(i);
7593
7594                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7595                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7596                 if (!cfs_rq)
7597                         goto err;
7598
7599                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7600                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7601                 if (!se)
7602                         goto err;
7603
7604                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7605                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7606                 if (!rt_rq)
7607                         goto err;
7608
7609                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7610                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7611                 if (!rt_se)
7612                         goto err;
7613
7614                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7615                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7616         }
7617
7618         lock_task_group_list();
7619         for_each_possible_cpu(i) {
7620                 rq = cpu_rq(i);
7621                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7622                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7623                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7624                 list_add_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7625         }
7626         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7627         unlock_task_group_list();
7628
7629         return tg;
7630
7631 err:
7632         free_sched_group(tg);
7633         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7634 }
7635
7636 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7637 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7638 {
7639         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7640         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7641 }
7642
7643 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7644 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7645 {
7646         struct cfs_rq *cfs_rq = NULL;
7647         struct rt_rq *rt_rq = NULL;
7648         int i;
7649
7650         lock_task_group_list();
7651         for_each_possible_cpu(i) {
7652                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7653                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7654                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7655                 list_del_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list);
7656         }
7657         list_del_rcu(&tg->list);
7658         unlock_task_group_list();
7659
7660         BUG_ON(!cfs_rq);
7661
7662         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7663         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7664 }
7665
7666 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7667  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7668  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7669  *      reflect its new group.
7670  */
7671 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7672 {
7673         int on_rq, running;
7674         unsigned long flags;
7675         struct rq *rq;
7676
7677         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7678
7679         update_rq_clock(rq);
7680
7681         running = task_current(rq, tsk);
7682         on_rq = tsk->se.on_rq;
7683
7684         if (on_rq) {
7685                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7686                 if (unlikely(running))
7687                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7688         }
7689
7690         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7691
7692         if (on_rq) {
7693                 if (unlikely(running))
7694                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7695                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7696         }
7697
7698         task_rq_unlock(rq, &flags);
7699 }
7700
7701 /* rq->lock to be locked by caller */
7702 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7703 {
7704         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7705         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7706         int on_rq;
7707
7708         if (!shares)
7709                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7710
7711         on_rq = se->on_rq;
7712         if (on_rq) {
7713                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7714                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7715         }
7716
7717         se->load.weight = shares;
7718         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7719
7720         if (on_rq) {
7721                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7722                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7723         }
7724 }
7725
7726 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7727 {
7728         int i;
7729         struct cfs_rq *cfs_rq;
7730         struct rq *rq;
7731
7732         lock_task_group_list();
7733         if (tg->shares == shares)
7734                 goto done;
7735
7736         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7737                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7738
7739         /*
7740          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7741          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7742          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7743          */
7744         for_each_possible_cpu(i) {
7745                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7746                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7747         }
7748
7749         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7750         synchronize_sched();
7751
7752         /*
7753          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7754          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7755          */
7756         tg->shares = shares;
7757         for_each_possible_cpu(i) {
7758                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7759                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7760                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7761         }
7762
7763         /*
7764          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7765          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7766          */
7767         for_each_possible_cpu(i) {
7768                 rq = cpu_rq(i);
7769                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7770                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7771         }
7772 done:
7773         unlock_task_group_list();
7774         return 0;
7775 }
7776
7777 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7778 {
7779         return tg->shares;
7780 }
7781
7782 /*
7783  * Ensure the total rt_ratio <= sysctl_sched_rt_ratio
7784  */
7785 int sched_group_set_rt_ratio(struct task_group *tg, unsigned long rt_ratio)
7786 {
7787         struct task_group *tgi;
7788         unsigned long total = 0;
7789
7790         rcu_read_lock();
7791         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list)
7792                 total += tgi->rt_ratio;
7793         rcu_read_unlock();
7794
7795         if (total + rt_ratio - tg->rt_ratio > sysctl_sched_rt_ratio)
7796                 return -EINVAL;
7797
7798         tg->rt_ratio = rt_ratio;
7799         return 0;
7800 }
7801
7802 unsigned long sched_group_rt_ratio(struct task_group *tg)
7803 {
7804         return tg->rt_ratio;
7805 }
7806
7807 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7808
7809 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7810
7811 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7812 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7813 {
7814         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7815                             struct task_group, css);
7816 }
7817
7818 static struct cgroup_subsys_state *
7819 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7820 {
7821         struct task_group *tg;
7822
7823         if (!cgrp->parent) {
7824                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7825                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7826                 return &init_task_group.css;
7827         }
7828
7829         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7830         if (cgrp->parent->parent)
7831                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7832
7833         tg = sched_create_group();
7834         if (IS_ERR(tg))
7835                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7836
7837         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7838         tg->css.cgroup = cgrp;
7839
7840         return &tg->css;
7841 }
7842
7843 static void
7844 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7845 {
7846         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7847
7848         sched_destroy_group(tg);
7849 }
7850
7851 static int
7852 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7853                       struct task_struct *tsk)
7854 {
7855         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7856         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7857                 return -EINVAL;
7858
7859         return 0;
7860 }
7861
7862 static void
7863 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7864                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7865 {
7866         sched_move_task(tsk);
7867 }
7868
7869 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7870                                 u64 shareval)
7871 {
7872         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7873 }
7874
7875 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7876 {
7877         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7878
7879         return (u64) tg->shares;
7880 }
7881
7882 static int cpu_rt_ratio_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7883                 u64 rt_ratio_val)
7884 {
7885         return sched_group_set_rt_ratio(cgroup_tg(cgrp), rt_ratio_val);
7886 }
7887
7888 static u64 cpu_rt_ratio_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7889 {
7890         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7891
7892         return (u64) tg->rt_ratio;
7893 }
7894
7895 static struct cftype cpu_files[] = {
7896         {
7897                 .name = "shares",
7898                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7899                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7900         },
7901         {
7902                 .name = "rt_ratio",
7903                 .read_uint = cpu_rt_ratio_read_uint,
7904                 .write_uint = cpu_rt_ratio_write_uint,
7905         },
7906 };
7907
7908 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7909 {
7910         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7911 }
7912
7913 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7914         .name           = "cpu",
7915         .create         = cpu_cgroup_create,
7916         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7917         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7918         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7919         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7920         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7921         .early_init     = 1,
7922 };
7923
7924 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */
7925
7926 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7927
7928 /*
7929  * CPU accounting code for task groups.
7930  *
7931  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7932  * (balbir@in.ibm.com).
7933  */
7934
7935 /* track cpu usage of a group of tasks */
7936 struct cpuacct {
7937         struct cgroup_subsys_state css;
7938         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7939         u64 *cpuusage;
7940 };
7941
7942 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7943
7944 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7945 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
7946 {
7947         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
7948                             struct cpuacct, css);
7949 }
7950
7951 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
7952 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
7953 {
7954         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
7955                             struct cpuacct, css);
7956 }
7957
7958 /* create a new cpu accounting group */
7959 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7960         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7961 {
7962         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7963
7964         if (!ca)
7965                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7966
7967         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7968         if (!ca->cpuusage) {
7969                 kfree(ca);
7970                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7971         }
7972
7973         return &ca->css;
7974 }
7975
7976 /* destroy an existing cpu accounting group */
7977 static void
7978 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7979 {
7980         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7981
7982         free_percpu(ca->cpuusage);
7983         kfree(ca);
7984 }
7985
7986 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7987 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
7988 {
7989         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7990         u64 totalcpuusage = 0;
7991         int i;
7992
7993         for_each_possible_cpu(i) {
7994                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
7995
7996                 /*
7997                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
7998                  * platforms.
7999                  */
8000                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8001                 totalcpuusage += *cpuusage;
8002                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8003         }
8004
8005         return totalcpuusage;
8006 }
8007
8008 static struct cftype files[] = {
8009         {
8010                 .name = "usage",
8011                 .read_uint = cpuusage_read,
8012         },
8013 };
8014
8015 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8016 {
8017         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8018 }
8019
8020 /*
8021  * charge this task's execution time to its accounting group.
8022  *
8023  * called with rq->lock held.
8024  */
8025 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8026 {
8027         struct cpuacct *ca;
8028
8029         if (!cpuacct_subsys.active)
8030                 return;
8031
8032         ca = task_ca(tsk);
8033         if (ca) {
8034                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8035
8036                 *cpuusage += cputime;
8037         }
8038 }
8039
8040 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8041         .name = "cpuacct",
8042         .create = cpuacct_create,
8043         .destroy = cpuacct_destroy,
8044         .populate = cpuacct_populate,
8045         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8046 };
8047 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */