8607795fad69b6dfc6fe22688943e153e459f6b3
[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  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/pid_namespace.h>
48 #include <linux/smp.h>
49 #include <linux/threads.h>
50 #include <linux/timer.h>
51 #include <linux/rcupdate.h>
52 #include <linux/cpu.h>
53 #include <linux/cpuset.h>
54 #include <linux/percpu.h>
55 #include <linux/cpu_acct.h>
56 #include <linux/kthread.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/sysctl.h>
59 #include <linux/syscalls.h>
60 #include <linux/times.h>
61 #include <linux/tsacct_kern.h>
62 #include <linux/kprobes.h>
63 #include <linux/delayacct.h>
64 #include <linux/reciprocal_div.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67
68 #include <asm/tlb.h>
69 #include <asm/irq_regs.h>
70
71 /*
72  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
73  * This is default implementation.
74  * Architectures and sub-architectures can override this.
75  */
76 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
77 {
78         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
79 }
80
81 /*
82  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
83  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
84  * and back.
85  */
86 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
87 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
88 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
89
90 /*
91  * 'User priority' is the nice value converted to something we
92  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
93  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
94  */
95 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
96 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
97 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
98
99 /*
100  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
101  */
102 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (1000000000 / HZ))
103 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 #ifdef CONFIG_SMP
117 /*
118  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
119  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
120  */
121 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
122 {
123         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
124 }
125
126 /*
127  * Each time a sched group cpu_power is changed,
128  * we must compute its reciprocal value
129  */
130 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
131 {
132         sg->__cpu_power += val;
133         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
134 }
135 #endif
136
137 static inline int rt_policy(int policy)
138 {
139         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
140                 return 1;
141         return 0;
142 }
143
144 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
145 {
146         return rt_policy(p->policy);
147 }
148
149 /*
150  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
151  */
152 struct rt_prio_array {
153         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
154         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
155 };
156
157 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
158
159 #include <linux/cgroup.h>
160
161 struct cfs_rq;
162
163 /* task group related information */
164 struct task_group {
165 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
166         struct cgroup_subsys_state css;
167 #endif
168         /* schedulable entities of this group on each cpu */
169         struct sched_entity **se;
170         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
171         struct cfs_rq **cfs_rq;
172         unsigned long shares;
173         /* spinlock to serialize modification to shares */
174         spinlock_t lock;
175 };
176
177 /* Default task group's sched entity on each cpu */
178 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
179 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
180 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
181
182 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
183 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
184
185 /* Default task group.
186  *      Every task in system belong to this group at bootup.
187  */
188 struct task_group init_task_group = {
189         .se     = init_sched_entity_p,
190         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
191 };
192
193 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
194 # define INIT_TASK_GRP_LOAD     2*NICE_0_LOAD
195 #else
196 # define INIT_TASK_GRP_LOAD     NICE_0_LOAD
197 #endif
198
199 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GRP_LOAD;
200
201 /* return group to which a task belongs */
202 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
203 {
204         struct task_group *tg;
205
206 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
207         tg = p->user->tg;
208 #elif defined(CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED)
209         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
210                                 struct task_group, css);
211 #else
212         tg  = &init_task_group;
213 #endif
214
215         return tg;
216 }
217
218 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
219 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
220 {
221         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[task_cpu(p)];
222         p->se.parent = task_group(p)->se[task_cpu(p)];
223 }
224
225 #else
226
227 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p) { }
228
229 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
230
231 /* CFS-related fields in a runqueue */
232 struct cfs_rq {
233         struct load_weight load;
234         unsigned long nr_running;
235
236         u64 exec_clock;
237         u64 min_vruntime;
238
239         struct rb_root tasks_timeline;
240         struct rb_node *rb_leftmost;
241         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
242         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
243          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
244          */
245         struct sched_entity *curr;
246
247         unsigned long nr_spread_over;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
251
252         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
253          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
254          * (like users, containers etc.)
255          *
256          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
257          * list is used during load balance.
258          */
259         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
260         struct task_group *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
261         struct rcu_head rcu;
262 #endif
263 };
264
265 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
266 struct rt_rq {
267         struct rt_prio_array active;
268         int rt_load_balance_idx;
269         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
270 };
271
272 /*
273  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
274  *
275  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
276  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
277  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
278  */
279 struct rq {
280         /* runqueue lock: */
281         spinlock_t lock;
282
283         /*
284          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
285          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
286          */
287         unsigned long nr_running;
288         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
289         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
290         unsigned char idle_at_tick;
291 #ifdef CONFIG_NO_HZ
292         unsigned char in_nohz_recently;
293 #endif
294         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
295         struct load_weight load;
296         unsigned long nr_load_updates;
297         u64 nr_switches;
298
299         struct cfs_rq cfs;
300 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
301         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
302         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
303 #endif
304         struct rt_rq  rt;
305
306         /*
307          * This is part of a global counter where only the total sum
308          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
309          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
310          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
311          */
312         unsigned long nr_uninterruptible;
313
314         struct task_struct *curr, *idle;
315         unsigned long next_balance;
316         struct mm_struct *prev_mm;
317
318         u64 clock, prev_clock_raw;
319         s64 clock_max_delta;
320
321         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
322         u64 idle_clock;
323         unsigned int clock_deep_idle_events;
324         u64 tick_timestamp;
325
326         atomic_t nr_iowait;
327
328 #ifdef CONFIG_SMP
329         struct sched_domain *sd;
330
331         /* For active balancing */
332         int active_balance;
333         int push_cpu;
334         /* cpu of this runqueue: */
335         int cpu;
336
337         struct task_struct *migration_thread;
338         struct list_head migration_queue;
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
342         /* latency stats */
343         struct sched_info rq_sched_info;
344
345         /* sys_sched_yield() stats */
346         unsigned int yld_exp_empty;
347         unsigned int yld_act_empty;
348         unsigned int yld_both_empty;
349         unsigned int yld_count;
350
351         /* schedule() stats */
352         unsigned int sched_switch;
353         unsigned int sched_count;
354         unsigned int sched_goidle;
355
356         /* try_to_wake_up() stats */
357         unsigned int ttwu_count;
358         unsigned int ttwu_local;
359
360         /* BKL stats */
361         unsigned int bkl_count;
362 #endif
363         struct lock_class_key rq_lock_key;
364 };
365
366 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
367 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
368
369 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
370 {
371         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
372 }
373
374 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
375 {
376 #ifdef CONFIG_SMP
377         return rq->cpu;
378 #else
379         return 0;
380 #endif
381 }
382
383 /*
384  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
385  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
386  */
387 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
388 {
389         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
390         u64 now = sched_clock();
391         s64 delta = now - prev_raw;
392         u64 clock = rq->clock;
393
394 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
395         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
396 #endif
397         /*
398          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
399          */
400         if (unlikely(delta < 0)) {
401                 clock++;
402                 rq->clock_warps++;
403         } else {
404                 /*
405                  * Catch too large forward jumps too:
406                  */
407                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
408                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
409                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
410                         else
411                                 clock++;
412                         rq->clock_overflows++;
413                 } else {
414                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
415                                 rq->clock_max_delta = delta;
416                         clock += delta;
417                 }
418         }
419
420         rq->prev_clock_raw = now;
421         rq->clock = clock;
422 }
423
424 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
425 {
426         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
427                 __update_rq_clock(rq);
428 }
429
430 /*
431  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
432  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
433  *
434  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
435  * preempt-disabled sections.
436  */
437 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
438         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
439
440 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
441 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
442 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
443 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
444
445 /*
446  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
447  */
448 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
449 # define const_debug __read_mostly
450 #else
451 # define const_debug static const
452 #endif
453
454 /*
455  * Debugging: various feature bits
456  */
457 enum {
458         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
459         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 2,
460         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 4,
461         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 8,
462         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 16,
463         SCHED_FEAT_PREEMPT_RESTRICT     = 32,
464 };
465
466 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
467                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
468                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
469                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
470                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
471                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
472                 SCHED_FEAT_PREEMPT_RESTRICT     * 1;
473
474 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
475
476 /*
477  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
478  * clock constructed from sched_clock():
479  */
480 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
481 {
482         unsigned long long now;
483         unsigned long flags;
484         struct rq *rq;
485
486         local_irq_save(flags);
487         rq = cpu_rq(cpu);
488         update_rq_clock(rq);
489         now = rq->clock;
490         local_irq_restore(flags);
491
492         return now;
493 }
494 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
495
496 #ifndef prepare_arch_switch
497 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
498 #endif
499 #ifndef finish_arch_switch
500 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
501 #endif
502
503 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
504 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
505 {
506         return rq->curr == p;
507 }
508
509 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
510 {
511 }
512
513 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
514 {
515 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
516         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
517         rq->lock.owner = current;
518 #endif
519         /*
520          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
521          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
522          * prev into current:
523          */
524         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
525
526         spin_unlock_irq(&rq->lock);
527 }
528
529 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
530 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
531 {
532 #ifdef CONFIG_SMP
533         return p->oncpu;
534 #else
535         return rq->curr == p;
536 #endif
537 }
538
539 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
540 {
541 #ifdef CONFIG_SMP
542         /*
543          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
544          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
545          * here.
546          */
547         next->oncpu = 1;
548 #endif
549 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
550         spin_unlock_irq(&rq->lock);
551 #else
552         spin_unlock(&rq->lock);
553 #endif
554 }
555
556 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
557 {
558 #ifdef CONFIG_SMP
559         /*
560          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
561          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
562          * finished.
563          */
564         smp_wmb();
565         prev->oncpu = 0;
566 #endif
567 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
568         local_irq_enable();
569 #endif
570 }
571 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
572
573 /*
574  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
575  * Must be called interrupts disabled.
576  */
577 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
578         __acquires(rq->lock)
579 {
580         for (;;) {
581                 struct rq *rq = task_rq(p);
582                 spin_lock(&rq->lock);
583                 if (likely(rq == task_rq(p)))
584                         return rq;
585                 spin_unlock(&rq->lock);
586         }
587 }
588
589 /*
590  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
591  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
592  * explicitly disabling preemption.
593  */
594 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
595         __acquires(rq->lock)
596 {
597         struct rq *rq;
598
599         for (;;) {
600                 local_irq_save(*flags);
601                 rq = task_rq(p);
602                 spin_lock(&rq->lock);
603                 if (likely(rq == task_rq(p)))
604                         return rq;
605                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
606         }
607 }
608
609 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
610         __releases(rq->lock)
611 {
612         spin_unlock(&rq->lock);
613 }
614
615 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
616         __releases(rq->lock)
617 {
618         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
619 }
620
621 /*
622  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
623  */
624 static struct rq *this_rq_lock(void)
625         __acquires(rq->lock)
626 {
627         struct rq *rq;
628
629         local_irq_disable();
630         rq = this_rq();
631         spin_lock(&rq->lock);
632
633         return rq;
634 }
635
636 /*
637  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
638  */
639 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
640 {
641         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
642
643         spin_lock(&rq->lock);
644         __update_rq_clock(rq);
645         spin_unlock(&rq->lock);
646         rq->clock_deep_idle_events++;
647 }
648 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
649
650 /*
651  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
652  */
653 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
654 {
655         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
656         u64 now = sched_clock();
657
658         rq->idle_clock += delta_ns;
659         /*
660          * Override the previous timestamp and ignore all
661          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
662          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
663          * rq clock:
664          */
665         spin_lock(&rq->lock);
666         rq->prev_clock_raw = now;
667         rq->clock += delta_ns;
668         spin_unlock(&rq->lock);
669 }
670 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
671
672 /*
673  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
674  *
675  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
676  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
677  * the target CPU.
678  */
679 #ifdef CONFIG_SMP
680
681 #ifndef tsk_is_polling
682 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
683 #endif
684
685 static void resched_task(struct task_struct *p)
686 {
687         int cpu;
688
689         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
690
691         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
692                 return;
693
694         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
695
696         cpu = task_cpu(p);
697         if (cpu == smp_processor_id())
698                 return;
699
700         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
701         smp_mb();
702         if (!tsk_is_polling(p))
703                 smp_send_reschedule(cpu);
704 }
705
706 static void resched_cpu(int cpu)
707 {
708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
709         unsigned long flags;
710
711         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
712                 return;
713         resched_task(cpu_curr(cpu));
714         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
715 }
716 #else
717 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
718 {
719         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
720         set_tsk_need_resched(p);
721 }
722 #endif
723
724 #if BITS_PER_LONG == 32
725 # define WMULT_CONST    (~0UL)
726 #else
727 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
728 #endif
729
730 #define WMULT_SHIFT     32
731
732 /*
733  * Shift right and round:
734  */
735 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
736
737 static unsigned long
738 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
739                 struct load_weight *lw)
740 {
741         u64 tmp;
742
743         if (unlikely(!lw->inv_weight))
744                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
745
746         tmp = (u64)delta_exec * weight;
747         /*
748          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
749          */
750         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
751                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
752                         WMULT_SHIFT/2);
753         else
754                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
755
756         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
757 }
758
759 static inline unsigned long
760 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
761 {
762         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
763 }
764
765 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
766 {
767         lw->weight += inc;
768 }
769
770 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
771 {
772         lw->weight -= dec;
773 }
774
775 /*
776  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
777  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
778  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
779  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
780  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
781  * slice expiry etc.
782  */
783
784 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
785 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
786
787 /*
788  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
789  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
790  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
791  * that remained on nice 0.
792  *
793  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
794  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
795  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
796  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
797  * the relative distance between them is ~25%.)
798  */
799 static const int prio_to_weight[40] = {
800  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
801  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
802  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
803  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
804  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
805  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
806  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
807  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
808 };
809
810 /*
811  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
812  *
813  * In cases where the weight does not change often, we can use the
814  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
815  * into multiplications:
816  */
817 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
818  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
819  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
820  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
821  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
822  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
823  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
824  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
825  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
826 };
827
828 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
829
830 /*
831  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
832  * scheduling classes, without having to expose their internal data
833  * structures to the load-balancing proper:
834  */
835 struct rq_iterator {
836         void *arg;
837         struct task_struct *(*start)(void *);
838         struct task_struct *(*next)(void *);
839 };
840
841 #ifdef CONFIG_SMP
842 static unsigned long
843 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
844               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
845               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
846               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
847
848 static int
849 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
850                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
851                    struct rq_iterator *iterator);
852 #else
853 static inline unsigned long
854 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
855               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
856               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
857               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
858 {
859         return 0;
860 }
861
862 static inline int
863 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
864                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
865                    struct rq_iterator *iterator)
866 {
867         return 0;
868 }
869 #endif
870
871 #include "sched_stats.h"
872 #include "sched_idletask.c"
873 #include "sched_fair.c"
874 #include "sched_rt.c"
875 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
876 # include "sched_debug.c"
877 #endif
878
879 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
880
881 /*
882  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
883  *
884  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
885  * total load (rq->load.weight) on the runqueue, while
886  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
887  * cpu is not idle).
888  *
889  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
890  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
891  * during load balance.
892  *
893  * This function is called /before/ updating rq->load
894  * and when switching tasks.
895  */
896 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
897 {
898         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
899 }
900
901 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
902 {
903         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
904 }
905
906 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
907 {
908         rq->nr_running++;
909         inc_load(rq, p);
910 }
911
912 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
913 {
914         rq->nr_running--;
915         dec_load(rq, p);
916 }
917
918 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
919 {
920         if (task_has_rt_policy(p)) {
921                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
922                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
923                 return;
924         }
925
926         /*
927          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
928          */
929         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
930                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
931                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
932                 return;
933         }
934
935         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
936         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
937 }
938
939 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
940 {
941         sched_info_queued(p);
942         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
943         p->se.on_rq = 1;
944 }
945
946 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
947 {
948         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
949         p->se.on_rq = 0;
950 }
951
952 /*
953  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
954  */
955 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
956 {
957         return p->static_prio;
958 }
959
960 /*
961  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
962  * without taking RT-inheritance into account. Might be
963  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
964  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
965  * estimator recalculates.
966  */
967 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
968 {
969         int prio;
970
971         if (task_has_rt_policy(p))
972                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
973         else
974                 prio = __normal_prio(p);
975         return prio;
976 }
977
978 /*
979  * Calculate the current priority, i.e. the priority
980  * taken into account by the scheduler. This value might
981  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
982  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
983  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
984  */
985 static int effective_prio(struct task_struct *p)
986 {
987         p->normal_prio = normal_prio(p);
988         /*
989          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
990          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
991          * to the normal priority:
992          */
993         if (!rt_prio(p->prio))
994                 return p->normal_prio;
995         return p->prio;
996 }
997
998 /*
999  * activate_task - move a task to the runqueue.
1000  */
1001 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1002 {
1003         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1004                 rq->nr_uninterruptible--;
1005
1006         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1007         inc_nr_running(p, rq);
1008 }
1009
1010 /*
1011  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1012  */
1013 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1014 {
1015         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1016                 rq->nr_uninterruptible++;
1017
1018         dequeue_task(rq, p, sleep);
1019         dec_nr_running(p, rq);
1020 }
1021
1022 /**
1023  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1024  * @p: the task in question.
1025  */
1026 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1027 {
1028         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1029 }
1030
1031 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1032 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1033 {
1034         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1035 }
1036
1037 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1038 {
1039 #ifdef CONFIG_SMP
1040         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1041 #endif
1042         set_task_cfs_rq(p);
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046
1047 /*
1048  * Is this task likely cache-hot:
1049  */
1050 static inline int
1051 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1052 {
1053         s64 delta;
1054
1055         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1056                 return 0;
1057
1058         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1059                 return 1;
1060         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1061                 return 0;
1062
1063         delta = now - p->se.exec_start;
1064
1065         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1066 }
1067
1068
1069 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1070 {
1071         int old_cpu = task_cpu(p);
1072         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1073         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1074                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1075         u64 clock_offset;
1076
1077         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1078
1079 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1080         if (p->se.wait_start)
1081                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1082         if (p->se.sleep_start)
1083                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1084         if (p->se.block_start)
1085                 p->se.block_start -= clock_offset;
1086         if (old_cpu != new_cpu) {
1087                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1088                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1089                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1090         }
1091 #endif
1092         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1093                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1094
1095         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1096 }
1097
1098 struct migration_req {
1099         struct list_head list;
1100
1101         struct task_struct *task;
1102         int dest_cpu;
1103
1104         struct completion done;
1105 };
1106
1107 /*
1108  * The task's runqueue lock must be held.
1109  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1110  */
1111 static int
1112 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1113 {
1114         struct rq *rq = task_rq(p);
1115
1116         /*
1117          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1118          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1119          */
1120         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1121                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1122                 return 0;
1123         }
1124
1125         init_completion(&req->done);
1126         req->task = p;
1127         req->dest_cpu = dest_cpu;
1128         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1129
1130         return 1;
1131 }
1132
1133 /*
1134  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1135  *
1136  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1137  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1138  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1139  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1140  * waiting to become inactive.
1141  */
1142 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1143 {
1144         unsigned long flags;
1145         int running, on_rq;
1146         struct rq *rq;
1147
1148         for (;;) {
1149                 /*
1150                  * We do the initial early heuristics without holding
1151                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1152                  * the runqueue lock when things look like they will
1153                  * work out!
1154                  */
1155                 rq = task_rq(p);
1156
1157                 /*
1158                  * If the task is actively running on another CPU
1159                  * still, just relax and busy-wait without holding
1160                  * any locks.
1161                  *
1162                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1163                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1164                  * But we don't care, since "task_running()" will
1165                  * return false if the runqueue has changed and p
1166                  * is actually now running somewhere else!
1167                  */
1168                 while (task_running(rq, p))
1169                         cpu_relax();
1170
1171                 /*
1172                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1173                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1174                  * just go back and repeat.
1175                  */
1176                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1177                 running = task_running(rq, p);
1178                 on_rq = p->se.on_rq;
1179                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1180
1181                 /*
1182                  * Was it really running after all now that we
1183                  * checked with the proper locks actually held?
1184                  *
1185                  * Oops. Go back and try again..
1186                  */
1187                 if (unlikely(running)) {
1188                         cpu_relax();
1189                         continue;
1190                 }
1191
1192                 /*
1193                  * It's not enough that it's not actively running,
1194                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1195                  * preempted!
1196                  *
1197                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1198                  * running right now), it's preempted, and we should
1199                  * yield - it could be a while.
1200                  */
1201                 if (unlikely(on_rq)) {
1202                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1203                         continue;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1208                  * runnable, which means that it will never become
1209                  * running in the future either. We're all done!
1210                  */
1211                 break;
1212         }
1213 }
1214
1215 /***
1216  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1217  * @p: the to-be-kicked thread
1218  *
1219  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1220  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1221  *
1222  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1223  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1224  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1225  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1226  * achieved as well.
1227  */
1228 void kick_process(struct task_struct *p)
1229 {
1230         int cpu;
1231
1232         preempt_disable();
1233         cpu = task_cpu(p);
1234         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1235                 smp_send_reschedule(cpu);
1236         preempt_enable();
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1241  * according to the scheduling class and "nice" value.
1242  *
1243  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1244  * balance conservatively.
1245  */
1246 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1247 {
1248         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1249         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1250
1251         if (type == 0)
1252                 return total;
1253
1254         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1255 }
1256
1257 /*
1258  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1259  * according to the scheduling class and "nice" value.
1260  */
1261 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1262 {
1263         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1264         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1265
1266         if (type == 0)
1267                 return total;
1268
1269         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1274  */
1275 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1276 {
1277         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1278         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1279         unsigned long n = rq->nr_running;
1280
1281         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1282 }
1283
1284 /*
1285  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1286  * domain.
1287  */
1288 static struct sched_group *
1289 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1290 {
1291         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1292         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1293         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1294         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1295
1296         do {
1297                 unsigned long load, avg_load;
1298                 int local_group;
1299                 int i;
1300
1301                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1302                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1303                         continue;
1304
1305                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1306
1307                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1308                 avg_load = 0;
1309
1310                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1311                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1312                         if (local_group)
1313                                 load = source_load(i, load_idx);
1314                         else
1315                                 load = target_load(i, load_idx);
1316
1317                         avg_load += load;
1318                 }
1319
1320                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1321                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1322                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1323
1324                 if (local_group) {
1325                         this_load = avg_load;
1326                         this = group;
1327                 } else if (avg_load < min_load) {
1328                         min_load = avg_load;
1329                         idlest = group;
1330                 }
1331         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1332
1333         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1334                 return NULL;
1335         return idlest;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1340  */
1341 static int
1342 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1343 {
1344         cpumask_t tmp;
1345         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1346         int idlest = -1;
1347         int i;
1348
1349         /* Traverse only the allowed CPUs */
1350         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1351
1352         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1353                 load = weighted_cpuload(i);
1354
1355                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1356                         min_load = load;
1357                         idlest = i;
1358                 }
1359         }
1360
1361         return idlest;
1362 }
1363
1364 /*
1365  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1366  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1367  * SD_BALANCE_EXEC.
1368  *
1369  * Balance, ie. select the least loaded group.
1370  *
1371  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1372  *
1373  * preempt must be disabled.
1374  */
1375 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1376 {
1377         struct task_struct *t = current;
1378         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1379
1380         for_each_domain(cpu, tmp) {
1381                 /*
1382                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1383                  */
1384                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1385                         break;
1386                 if (tmp->flags & flag)
1387                         sd = tmp;
1388         }
1389
1390         while (sd) {
1391                 cpumask_t span;
1392                 struct sched_group *group;
1393                 int new_cpu, weight;
1394
1395                 if (!(sd->flags & flag)) {
1396                         sd = sd->child;
1397                         continue;
1398                 }
1399
1400                 span = sd->span;
1401                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1402                 if (!group) {
1403                         sd = sd->child;
1404                         continue;
1405                 }
1406
1407                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1408                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1409                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1410                         sd = sd->child;
1411                         continue;
1412                 }
1413
1414                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1415                 cpu = new_cpu;
1416                 sd = NULL;
1417                 weight = cpus_weight(span);
1418                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1419                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1420                                 break;
1421                         if (tmp->flags & flag)
1422                                 sd = tmp;
1423                 }
1424                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1425         }
1426
1427         return cpu;
1428 }
1429
1430 #endif /* CONFIG_SMP */
1431
1432 /*
1433  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1434  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1435  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1436  * so we always favor a closer, idle cpu.
1437  *
1438  * Returns the CPU we should wake onto.
1439  */
1440 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1441 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1442 {
1443         cpumask_t tmp;
1444         struct sched_domain *sd;
1445         int i;
1446
1447         /*
1448          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1449          *
1450          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1451          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1452          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1453          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1454          * penalities associated with that.
1455          */
1456         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1457                 return cpu;
1458
1459         for_each_domain(cpu, sd) {
1460                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1461                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1462                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1463                                 if (idle_cpu(i)) {
1464                                         if (i != task_cpu(p)) {
1465                                                 schedstat_inc(p,
1466                                                         se.nr_wakeups_idle);
1467                                         }
1468                                         return i;
1469                                 }
1470                         }
1471                 } else {
1472                         break;
1473                 }
1474         }
1475         return cpu;
1476 }
1477 #else
1478 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1479 {
1480         return cpu;
1481 }
1482 #endif
1483
1484 /***
1485  * try_to_wake_up - wake up a thread
1486  * @p: the to-be-woken-up thread
1487  * @state: the mask of task states that can be woken
1488  * @sync: do a synchronous wakeup?
1489  *
1490  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1491  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1492  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1493  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1494  * runnable without the overhead of this.
1495  *
1496  * returns failure only if the task is already active.
1497  */
1498 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1499 {
1500         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1501         unsigned long flags;
1502         long old_state;
1503         struct rq *rq;
1504 #ifdef CONFIG_SMP
1505         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1506         unsigned long load, this_load;
1507         int new_cpu;
1508 #endif
1509
1510         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1511         old_state = p->state;
1512         if (!(old_state & state))
1513                 goto out;
1514
1515         if (p->se.on_rq)
1516                 goto out_running;
1517
1518         cpu = task_cpu(p);
1519         orig_cpu = cpu;
1520         this_cpu = smp_processor_id();
1521
1522 #ifdef CONFIG_SMP
1523         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1524                 goto out_activate;
1525
1526         new_cpu = cpu;
1527
1528         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1529         if (cpu == this_cpu) {
1530                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1531                 goto out_set_cpu;
1532         }
1533
1534         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1535                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1536                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1537                         this_sd = sd;
1538                         break;
1539                 }
1540         }
1541
1542         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1543                 goto out_set_cpu;
1544
1545         /*
1546          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1547          */
1548         if (this_sd) {
1549                 int idx = this_sd->wake_idx;
1550                 unsigned int imbalance;
1551
1552                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1553
1554                 load = source_load(cpu, idx);
1555                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1556
1557                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1558
1559                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1560                         unsigned long tl = this_load;
1561                         unsigned long tl_per_task;
1562
1563                         /*
1564                          * Attract cache-cold tasks on sync wakeups:
1565                          */
1566                         if (sync && !task_hot(p, rq->clock, this_sd))
1567                                 goto out_set_cpu;
1568
1569                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1570                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1571
1572                         /*
1573                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1574                          * effect of the currently running task from the load
1575                          * of the current CPU:
1576                          */
1577                         if (sync)
1578                                 tl -= current->se.load.weight;
1579
1580                         if ((tl <= load &&
1581                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1582                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1583                                 /*
1584                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1585                                  * p is cache cold in this domain, and
1586                                  * there is no bad imbalance.
1587                                  */
1588                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1589                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1590                                 goto out_set_cpu;
1591                         }
1592                 }
1593
1594                 /*
1595                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1596                  * limit is reached.
1597                  */
1598                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1599                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1600                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1601                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1602                                 goto out_set_cpu;
1603                         }
1604                 }
1605         }
1606
1607         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1608 out_set_cpu:
1609         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1610         if (new_cpu != cpu) {
1611                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1612                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1613                 /* might preempt at this point */
1614                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1615                 old_state = p->state;
1616                 if (!(old_state & state))
1617                         goto out;
1618                 if (p->se.on_rq)
1619                         goto out_running;
1620
1621                 this_cpu = smp_processor_id();
1622                 cpu = task_cpu(p);
1623         }
1624
1625 out_activate:
1626 #endif /* CONFIG_SMP */
1627         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1628         if (sync)
1629                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1630         if (orig_cpu != cpu)
1631                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1632         if (cpu == this_cpu)
1633                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1634         else
1635                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1636         update_rq_clock(rq);
1637         activate_task(rq, p, 1);
1638         check_preempt_curr(rq, p);
1639         success = 1;
1640
1641 out_running:
1642         p->state = TASK_RUNNING;
1643 out:
1644         task_rq_unlock(rq, &flags);
1645
1646         return success;
1647 }
1648
1649 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1650 {
1651         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1652                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1653 }
1654 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1655
1656 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1657 {
1658         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1663  * p is forked by current.
1664  *
1665  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1666  */
1667 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1668 {
1669         p->se.exec_start                = 0;
1670         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1671         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1672
1673 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1674         p->se.wait_start                = 0;
1675         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1676         p->se.sleep_start               = 0;
1677         p->se.block_start               = 0;
1678         p->se.sleep_max                 = 0;
1679         p->se.block_max                 = 0;
1680         p->se.exec_max                  = 0;
1681         p->se.slice_max                 = 0;
1682         p->se.wait_max                  = 0;
1683 #endif
1684
1685         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1686         p->se.on_rq = 0;
1687
1688 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1689         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1690 #endif
1691
1692         /*
1693          * We mark the process as running here, but have not actually
1694          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1695          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1696          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1697          */
1698         p->state = TASK_RUNNING;
1699 }
1700
1701 /*
1702  * fork()/clone()-time setup:
1703  */
1704 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1705 {
1706         int cpu = get_cpu();
1707
1708         __sched_fork(p);
1709
1710 #ifdef CONFIG_SMP
1711         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1712 #endif
1713         set_task_cpu(p, cpu);
1714
1715         /*
1716          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1717          */
1718         p->prio = current->normal_prio;
1719         if (!rt_prio(p->prio))
1720                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1721
1722 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1723         if (likely(sched_info_on()))
1724                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1725 #endif
1726 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1727         p->oncpu = 0;
1728 #endif
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1730         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1731         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1732 #endif
1733         put_cpu();
1734 }
1735
1736 /*
1737  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1738  *
1739  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1740  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1741  * on the runqueue and wakes it.
1742  */
1743 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1744 {
1745         unsigned long flags;
1746         struct rq *rq;
1747
1748         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1749         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1750         update_rq_clock(rq);
1751
1752         p->prio = effective_prio(p);
1753
1754         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
1755                 activate_task(rq, p, 0);
1756         } else {
1757                 /*
1758                  * Let the scheduling class do new task startup
1759                  * management (if any):
1760                  */
1761                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1762                 inc_nr_running(p, rq);
1763         }
1764         check_preempt_curr(rq, p);
1765         task_rq_unlock(rq, &flags);
1766 }
1767
1768 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1769
1770 /**
1771  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1772  * @notifier: notifier struct to register
1773  */
1774 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1775 {
1776         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1777 }
1778 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1779
1780 /**
1781  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1782  * @notifier: notifier struct to unregister
1783  *
1784  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1785  */
1786 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1787 {
1788         hlist_del(&notifier->link);
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1791
1792 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1793 {
1794         struct preempt_notifier *notifier;
1795         struct hlist_node *node;
1796
1797         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1798                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1799 }
1800
1801 static void
1802 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1803                                  struct task_struct *next)
1804 {
1805         struct preempt_notifier *notifier;
1806         struct hlist_node *node;
1807
1808         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1809                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1810 }
1811
1812 #else
1813
1814 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1815 {
1816 }
1817
1818 static void
1819 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1820                                  struct task_struct *next)
1821 {
1822 }
1823
1824 #endif
1825
1826 /**
1827  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1828  * @rq: the runqueue preparing to switch
1829  * @prev: the current task that is being switched out
1830  * @next: the task we are going to switch to.
1831  *
1832  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1833  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1834  * switch.
1835  *
1836  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1837  * hooks.
1838  */
1839 static inline void
1840 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1841                     struct task_struct *next)
1842 {
1843         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1844         prepare_lock_switch(rq, next);
1845         prepare_arch_switch(next);
1846 }
1847
1848 /**
1849  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1850  * @rq: runqueue associated with task-switch
1851  * @prev: the thread we just switched away from.
1852  *
1853  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1854  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1855  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1856  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1857  *
1858  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1859  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1860  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1861  * details.)
1862  */
1863 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1864         __releases(rq->lock)
1865 {
1866         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1867         long prev_state;
1868
1869         rq->prev_mm = NULL;
1870
1871         /*
1872          * A task struct has one reference for the use as "current".
1873          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1874          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1875          * the scheduled task must drop that reference.
1876          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1877          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1878          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1879          * be dropped twice.
1880          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1881          */
1882         prev_state = prev->state;
1883         finish_arch_switch(prev);
1884         finish_lock_switch(rq, prev);
1885         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1886         if (mm)
1887                 mmdrop(mm);
1888         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1889                 /*
1890                  * Remove function-return probe instances associated with this
1891                  * task and put them back on the free list.
1892                  */
1893                 kprobe_flush_task(prev);
1894                 put_task_struct(prev);
1895         }
1896 }
1897
1898 /**
1899  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1900  * @prev: the thread we just switched away from.
1901  */
1902 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1903         __releases(rq->lock)
1904 {
1905         struct rq *rq = this_rq();
1906
1907         finish_task_switch(rq, prev);
1908 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1909         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1910         preempt_enable();
1911 #endif
1912         if (current->set_child_tid)
1913                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1914 }
1915
1916 /*
1917  * context_switch - switch to the new MM and the new
1918  * thread's register state.
1919  */
1920 static inline void
1921 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1922                struct task_struct *next)
1923 {
1924         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1925
1926         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1927         mm = next->mm;
1928         oldmm = prev->active_mm;
1929         /*
1930          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1931          * combine the page table reload and the switch backend into
1932          * one hypercall.
1933          */
1934         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1935
1936         if (unlikely(!mm)) {
1937                 next->active_mm = oldmm;
1938                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1939                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1940         } else
1941                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1942
1943         if (unlikely(!prev->mm)) {
1944                 prev->active_mm = NULL;
1945                 rq->prev_mm = oldmm;
1946         }
1947         /*
1948          * Since the runqueue lock will be released by the next
1949          * task (which is an invalid locking op but in the case
1950          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1951          * do an early lockdep release here:
1952          */
1953 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1954         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1955 #endif
1956
1957         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1958         switch_to(prev, next, prev);
1959
1960         barrier();
1961         /*
1962          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1963          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1964          * frame will be invalid.
1965          */
1966         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1971  *
1972  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1973  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1974  * number of context switches performed since bootup.
1975  */
1976 unsigned long nr_running(void)
1977 {
1978         unsigned long i, sum = 0;
1979
1980         for_each_online_cpu(i)
1981                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1982
1983         return sum;
1984 }
1985
1986 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1987 {
1988         unsigned long i, sum = 0;
1989
1990         for_each_possible_cpu(i)
1991                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1992
1993         /*
1994          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1995          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1996          */
1997         if (unlikely((long)sum < 0))
1998                 sum = 0;
1999
2000         return sum;
2001 }
2002
2003 unsigned long long nr_context_switches(void)
2004 {
2005         int i;
2006         unsigned long long sum = 0;
2007
2008         for_each_possible_cpu(i)
2009                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2010
2011         return sum;
2012 }
2013
2014 unsigned long nr_iowait(void)
2015 {
2016         unsigned long i, sum = 0;
2017
2018         for_each_possible_cpu(i)
2019                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2020
2021         return sum;
2022 }
2023
2024 unsigned long nr_active(void)
2025 {
2026         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2027
2028         for_each_online_cpu(i) {
2029                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2030                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2031         }
2032
2033         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2034                 uninterruptible = 0;
2035
2036         return running + uninterruptible;
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2041  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2042  */
2043 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2044 {
2045         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2046         int i, scale;
2047
2048         this_rq->nr_load_updates++;
2049
2050         /* Update our load: */
2051         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2052                 unsigned long old_load, new_load;
2053
2054                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2055
2056                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2057                 new_load = this_load;
2058                 /*
2059                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2060                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2061                  * example.
2062                  */
2063                 if (new_load > old_load)
2064                         new_load += scale-1;
2065                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2066         }
2067 }
2068
2069 #ifdef CONFIG_SMP
2070
2071 /*
2072  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2073  *
2074  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2075  * you need to do so manually before calling.
2076  */
2077 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2078         __acquires(rq1->lock)
2079         __acquires(rq2->lock)
2080 {
2081         BUG_ON(!irqs_disabled());
2082         if (rq1 == rq2) {
2083                 spin_lock(&rq1->lock);
2084                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2085         } else {
2086                 if (rq1 < rq2) {
2087                         spin_lock(&rq1->lock);
2088                         spin_lock(&rq2->lock);
2089                 } else {
2090                         spin_lock(&rq2->lock);
2091                         spin_lock(&rq1->lock);
2092                 }
2093         }
2094         update_rq_clock(rq1);
2095         update_rq_clock(rq2);
2096 }
2097
2098 /*
2099  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2100  *
2101  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2102  * you need to do so manually after calling.
2103  */
2104 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2105         __releases(rq1->lock)
2106         __releases(rq2->lock)
2107 {
2108         spin_unlock(&rq1->lock);
2109         if (rq1 != rq2)
2110                 spin_unlock(&rq2->lock);
2111         else
2112                 __release(rq2->lock);
2113 }
2114
2115 /*
2116  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2117  */
2118 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2119         __releases(this_rq->lock)
2120         __acquires(busiest->lock)
2121         __acquires(this_rq->lock)
2122 {
2123         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2124                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2125                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2126                 BUG_ON(1);
2127         }
2128         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2129                 if (busiest < this_rq) {
2130                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2131                         spin_lock(&busiest->lock);
2132                         spin_lock(&this_rq->lock);
2133                 } else
2134                         spin_lock(&busiest->lock);
2135         }
2136 }
2137
2138 /*
2139  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2140  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2141  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2142  * the cpu_allowed mask is restored.
2143  */
2144 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2145 {
2146         struct migration_req req;
2147         unsigned long flags;
2148         struct rq *rq;
2149
2150         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2151         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2152             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2153                 goto out;
2154
2155         /* force the process onto the specified CPU */
2156         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2157                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2158                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2159
2160                 get_task_struct(mt);
2161                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2162                 wake_up_process(mt);
2163                 put_task_struct(mt);
2164                 wait_for_completion(&req.done);
2165
2166                 return;
2167         }
2168 out:
2169         task_rq_unlock(rq, &flags);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2174  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2175  */
2176 void sched_exec(void)
2177 {
2178         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2179         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2180         put_cpu();
2181         if (new_cpu != this_cpu)
2182                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2183 }
2184
2185 /*
2186  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2187  * Both runqueues must be locked.
2188  */
2189 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2190                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2191 {
2192         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2193         set_task_cpu(p, this_cpu);
2194         activate_task(this_rq, p, 0);
2195         /*
2196          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2197          * to be always true for them.
2198          */
2199         check_preempt_curr(this_rq, p);
2200 }
2201
2202 /*
2203  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2204  */
2205 static
2206 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2207                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2208                      int *all_pinned)
2209 {
2210         /*
2211          * We do not migrate tasks that are:
2212          * 1) running (obviously), or
2213          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2214          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2215          */
2216         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2217                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2218                 return 0;
2219         }
2220         *all_pinned = 0;
2221
2222         if (task_running(rq, p)) {
2223                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2224                 return 0;
2225         }
2226
2227         /*
2228          * Aggressive migration if:
2229          * 1) task is cache cold, or
2230          * 2) too many balance attempts have failed.
2231          */
2232
2233         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2234                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2235 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2236                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2237                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2238                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2239                 }
2240 #endif
2241                 return 1;
2242         }
2243
2244         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2245                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2246                 return 0;
2247         }
2248         return 1;
2249 }
2250
2251 static unsigned long
2252 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2253               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2254               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2255               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2256 {
2257         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2258         struct task_struct *p;
2259         long rem_load_move = max_load_move;
2260
2261         if (max_load_move == 0)
2262                 goto out;
2263
2264         pinned = 1;
2265
2266         /*
2267          * Start the load-balancing iterator:
2268          */
2269         p = iterator->start(iterator->arg);
2270 next:
2271         if (!p)
2272                 goto out;
2273         /*
2274          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2275          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2276          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2277          */
2278         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2279                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2280         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2281             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2282                 p = iterator->next(iterator->arg);
2283                 goto next;
2284         }
2285
2286         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2287         pulled++;
2288         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2289
2290         /*
2291          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2292          * and the prescribed amount of weighted load.
2293          */
2294         if (rem_load_move > 0) {
2295                 if (p->prio < *this_best_prio)
2296                         *this_best_prio = p->prio;
2297                 p = iterator->next(iterator->arg);
2298                 goto next;
2299         }
2300 out:
2301         /*
2302          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2303          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2304          * inside pull_task().
2305          */
2306         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2307
2308         if (all_pinned)
2309                 *all_pinned = pinned;
2310
2311         return max_load_move - rem_load_move;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2316  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2317  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2318  *
2319  * Called with both runqueues locked.
2320  */
2321 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2322                       unsigned long max_load_move,
2323                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2324                       int *all_pinned)
2325 {
2326         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2327         unsigned long total_load_moved = 0;
2328         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2329
2330         do {
2331                 total_load_moved +=
2332                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2333                                 max_load_move - total_load_moved,
2334                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2335                 class = class->next;
2336         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2337
2338         return total_load_moved > 0;
2339 }
2340
2341 static int
2342 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2343                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2344                    struct rq_iterator *iterator)
2345 {
2346         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2347         int pinned = 0;
2348
2349         while (p) {
2350                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2351                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2352                         /*
2353                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2354                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2355                          * stats here rather than inside pull_task().
2356                          */
2357                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2358
2359                         return 1;
2360                 }
2361                 p = iterator->next(iterator->arg);
2362         }
2363
2364         return 0;
2365 }
2366
2367 /*
2368  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2369  * part of active balancing operations within "domain".
2370  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2371  *
2372  * Called with both runqueues locked.
2373  */
2374 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2375                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2376 {
2377         const struct sched_class *class;
2378
2379         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2380                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2381                         return 1;
2382
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2388  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2389  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2390  */
2391 static struct sched_group *
2392 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2393                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2394                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2395 {
2396         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2397         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2398         unsigned long max_pull;
2399         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2400         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2401         int load_idx, group_imb = 0;
2402 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2403         int power_savings_balance = 1;
2404         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2405         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2406         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2407 #endif
2408
2409         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2410         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2411         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2412         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2413                 load_idx = sd->busy_idx;
2414         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2415                 load_idx = sd->newidle_idx;
2416         else
2417                 load_idx = sd->idle_idx;
2418
2419         do {
2420                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2421                 int local_group;
2422                 int i;
2423                 int __group_imb = 0;
2424                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2425                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2426
2427                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2428
2429                 if (local_group)
2430                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2431
2432                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2433                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2434                 max_cpu_load = 0;
2435                 min_cpu_load = ~0UL;
2436
2437                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2438                         struct rq *rq;
2439
2440                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2441                                 continue;
2442
2443                         rq = cpu_rq(i);
2444
2445                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2446                                 *sd_idle = 0;
2447
2448                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2449                         if (local_group) {
2450                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2451                                         first_idle_cpu = 1;
2452                                         balance_cpu = i;
2453                                 }
2454
2455                                 load = target_load(i, load_idx);
2456                         } else {
2457                                 load = source_load(i, load_idx);
2458                                 if (load > max_cpu_load)
2459                                         max_cpu_load = load;
2460                                 if (min_cpu_load > load)
2461                                         min_cpu_load = load;
2462                         }
2463
2464                         avg_load += load;
2465                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2466                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2467                 }
2468
2469                 /*
2470                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2471                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2472                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2473                  * to do the newly idle load balance.
2474                  */
2475                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2476                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2477                         *balance = 0;
2478                         goto ret;
2479                 }
2480
2481                 total_load += avg_load;
2482                 total_pwr += group->__cpu_power;
2483
2484                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2485                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2486                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2487
2488                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2489                         __group_imb = 1;
2490
2491                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2492
2493                 if (local_group) {
2494                         this_load = avg_load;
2495                         this = group;
2496                         this_nr_running = sum_nr_running;
2497                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2498                 } else if (avg_load > max_load &&
2499                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2500                         max_load = avg_load;
2501                         busiest = group;
2502                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2503                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2504                         group_imb = __group_imb;
2505                 }
2506
2507 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2508                 /*
2509                  * Busy processors will not participate in power savings
2510                  * balance.
2511                  */
2512                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2513                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2514                         goto group_next;
2515
2516                 /*
2517                  * If the local group is idle or completely loaded
2518                  * no need to do power savings balance at this domain
2519                  */
2520                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2521                                     !this_nr_running))
2522                         power_savings_balance = 0;
2523
2524                 /*
2525                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2526                  * don't include that group in power savings calculations
2527                  */
2528                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2529                     || !sum_nr_running)
2530                         goto group_next;
2531
2532                 /*
2533                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2534                  * This is the group from where we need to pick up the load
2535                  * for saving power
2536                  */
2537                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2538                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2539                      first_cpu(group->cpumask) <
2540                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2541                         group_min = group;
2542                         min_nr_running = sum_nr_running;
2543                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2544                                                 sum_nr_running;
2545                 }
2546
2547                 /*
2548                  * Calculate the group which is almost near its
2549                  * capacity but still has some space to pick up some load
2550                  * from other group and save more power
2551                  */
2552                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2553                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2554                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2555                              first_cpu(group->cpumask) >
2556                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2557                                 group_leader = group;
2558                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2559                         }
2560                 }
2561 group_next:
2562 #endif
2563                 group = group->next;
2564         } while (group != sd->groups);
2565
2566         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2567                 goto out_balanced;
2568
2569         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2570
2571         if (this_load >= avg_load ||
2572                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2573                 goto out_balanced;
2574
2575         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2576         if (group_imb)
2577                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2578
2579         /*
2580          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2581          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2582          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2583          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2584          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2585          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2586          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2587          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2588          * appear as very large values with unsigned longs.
2589          */
2590         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2591                 goto out_balanced;
2592
2593         /*
2594          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2595          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2596          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2597          */
2598         if (max_load < avg_load) {
2599                 *imbalance = 0;
2600                 goto small_imbalance;
2601         }
2602
2603         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2604         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2605
2606         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2607         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2608                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2609                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2610
2611         /*
2612          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2613          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2614          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2615          * moved
2616          */
2617         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2618                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2619                 unsigned int imbn;
2620
2621 small_imbalance:
2622                 pwr_move = pwr_now = 0;
2623                 imbn = 2;
2624                 if (this_nr_running) {
2625                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2626                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2627                                 imbn = 1;
2628                 } else
2629                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2630
2631                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2632                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2633                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2634                         return busiest;
2635                 }
2636
2637                 /*
2638                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2639                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2640                  * moving them.
2641                  */
2642
2643                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2644                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2645                 pwr_now += this->__cpu_power *
2646                                 min(this_load_per_task, this_load);
2647                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2648
2649                 /* Amount of load we'd subtract */
2650                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2651                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2652                 if (max_load > tmp)
2653                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2654                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2655
2656                 /* Amount of load we'd add */
2657                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2658                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2659                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2660                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2661                 else
2662                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2663                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2664                 pwr_move += this->__cpu_power *
2665                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2666                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2667
2668                 /* Move if we gain throughput */
2669                 if (pwr_move > pwr_now)
2670                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2671         }
2672
2673         return busiest;
2674
2675 out_balanced:
2676 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2677         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2678                 goto ret;
2679
2680         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2681                 *imbalance = min_load_per_task;
2682                 return group_min;
2683         }
2684 #endif
2685 ret:
2686         *imbalance = 0;
2687         return NULL;
2688 }
2689
2690 /*
2691  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2692  */
2693 static struct rq *
2694 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2695                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2696 {
2697         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2698         unsigned long max_load = 0;
2699         int i;
2700
2701         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2702                 unsigned long wl;
2703
2704                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2705                         continue;
2706
2707                 rq = cpu_rq(i);
2708                 wl = weighted_cpuload(i);
2709
2710                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2711                         continue;
2712
2713                 if (wl > max_load) {
2714                         max_load = wl;
2715                         busiest = rq;
2716                 }
2717         }
2718
2719         return busiest;
2720 }
2721
2722 /*
2723  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2724  * so long as it is large enough.
2725  */
2726 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2727
2728 /*
2729  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2730  * tasks if there is an imbalance.
2731  */
2732 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2733                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2734                         int *balance)
2735 {
2736         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2737         struct sched_group *group;
2738         unsigned long imbalance;
2739         struct rq *busiest;
2740         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2741         unsigned long flags;
2742
2743         /*
2744          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2745          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2746          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2747          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2748          */
2749         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2750             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2751                 sd_idle = 1;
2752
2753         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2754
2755 redo:
2756         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2757                                    &cpus, balance);
2758
2759         if (*balance == 0)
2760                 goto out_balanced;
2761
2762         if (!group) {
2763                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2764                 goto out_balanced;
2765         }
2766
2767         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2768         if (!busiest) {
2769                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2770                 goto out_balanced;
2771         }
2772
2773         BUG_ON(busiest == this_rq);
2774
2775         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2776
2777         ld_moved = 0;
2778         if (busiest->nr_running > 1) {
2779                 /*
2780                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2781                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2782                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2783                  * correctly treated as an imbalance.
2784                  */
2785                 local_irq_save(flags);
2786                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2787                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2788                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2789                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2790                 local_irq_restore(flags);
2791
2792                 /*
2793                  * some other cpu did the load balance for us.
2794                  */
2795                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2796                         resched_cpu(this_cpu);
2797
2798                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2799                 if (unlikely(all_pinned)) {
2800                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2801                         if (!cpus_empty(cpus))
2802                                 goto redo;
2803                         goto out_balanced;
2804                 }
2805         }
2806
2807         if (!ld_moved) {
2808                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2809                 sd->nr_balance_failed++;
2810
2811                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2812
2813                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2814
2815                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2816                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2817                          */
2818                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2819                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2820                                 all_pinned = 1;
2821                                 goto out_one_pinned;
2822                         }
2823
2824                         if (!busiest->active_balance) {
2825                                 busiest->active_balance = 1;
2826                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2827                                 active_balance = 1;
2828                         }
2829                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2830                         if (active_balance)
2831                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2832
2833                         /*
2834                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2835                          * counter.
2836                          */
2837                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2838                 }
2839         } else
2840                 sd->nr_balance_failed = 0;
2841
2842         if (likely(!active_balance)) {
2843                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2844                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2845         } else {
2846                 /*
2847                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2848                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2849                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2850                  * move_tasks).
2851                  */
2852                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2853                         sd->balance_interval *= 2;
2854         }
2855
2856         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2857             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2858                 return -1;
2859         return ld_moved;
2860
2861 out_balanced:
2862         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2863
2864         sd->nr_balance_failed = 0;
2865
2866 out_one_pinned:
2867         /* tune up the balancing interval */
2868         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2869                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2870                 sd->balance_interval *= 2;
2871
2872         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2873             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2874                 return -1;
2875         return 0;
2876 }
2877
2878 /*
2879  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2880  * tasks if there is an imbalance.
2881  *
2882  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2883  * this_rq is locked.
2884  */
2885 static int
2886 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2887 {
2888         struct sched_group *group;
2889         struct rq *busiest = NULL;
2890         unsigned long imbalance;
2891         int ld_moved = 0;
2892         int sd_idle = 0;
2893         int all_pinned = 0;
2894         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2895
2896         /*
2897          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2898          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2899          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2900          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2901          */
2902         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2903             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2904                 sd_idle = 1;
2905
2906         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
2907 redo:
2908         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2909                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2910         if (!group) {
2911                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2912                 goto out_balanced;
2913         }
2914
2915         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2916                                 &cpus);
2917         if (!busiest) {
2918                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2919                 goto out_balanced;
2920         }
2921
2922         BUG_ON(busiest == this_rq);
2923
2924         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2925
2926         ld_moved = 0;
2927         if (busiest->nr_running > 1) {
2928                 /* Attempt to move tasks */
2929                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2930                 /* this_rq->clock is already updated */
2931                 update_rq_clock(busiest);
2932                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2933                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2934                                         &all_pinned);
2935                 spin_unlock(&busiest->lock);
2936
2937                 if (unlikely(all_pinned)) {
2938                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2939                         if (!cpus_empty(cpus))
2940                                 goto redo;
2941                 }
2942         }
2943
2944         if (!ld_moved) {
2945                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2946                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2947                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2948                         return -1;
2949         } else
2950                 sd->nr_balance_failed = 0;
2951
2952         return ld_moved;
2953
2954 out_balanced:
2955         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2956         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2957             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2958                 return -1;
2959         sd->nr_balance_failed = 0;
2960
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 /*
2965  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2966  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2967  */
2968 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2969 {
2970         struct sched_domain *sd;
2971         int pulled_task = -1;
2972         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2973
2974         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2975                 unsigned long interval;
2976
2977                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2978                         continue;
2979
2980                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2981                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2982                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2983                                                                 this_rq, sd);
2984
2985                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2986                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2987                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2988                 if (pulled_task)
2989                         break;
2990         }
2991         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2992                 /*
2993                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2994                  * a busy processor. So reset next_balance.
2995                  */
2996                 this_rq->next_balance = next_balance;
2997         }
2998 }
2999
3000 /*
3001  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3002  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3003  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3004  * logical imbalances.
3005  *
3006  * Called with busiest_rq locked.
3007  */
3008 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3009 {
3010         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3011         struct sched_domain *sd;
3012         struct rq *target_rq;
3013
3014         /* Is there any task to move? */
3015         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3016                 return;
3017
3018         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3019
3020         /*
3021          * This condition is "impossible", if it occurs
3022          * we need to fix it.  Originally reported by
3023          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3024          */
3025         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3026
3027         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3028         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3029         update_rq_clock(busiest_rq);
3030         update_rq_clock(target_rq);
3031
3032         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3033         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3034                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3035                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3036                                 break;
3037         }
3038
3039         if (likely(sd)) {
3040                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3041
3042                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3043                                   sd, CPU_IDLE))
3044                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3045                 else
3046                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3047         }
3048         spin_unlock(&target_rq->lock);
3049 }
3050
3051 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3052 static struct {
3053         atomic_t load_balancer;
3054         cpumask_t  cpu_mask;
3055 } nohz ____cacheline_aligned = {
3056         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3057         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3058 };
3059
3060 /*
3061  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3062  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3063  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3064  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3065  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3066  * arrives...
3067  *
3068  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3069  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3070  * nohz.cpu_mask..
3071  *
3072  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3073  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3074  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3075  * there is no need for ilb owner.
3076  *
3077  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3078  * next busy scheduler_tick()
3079  */
3080 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3081 {
3082         int cpu = smp_processor_id();
3083
3084         if (stop_tick) {
3085                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3086                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3087
3088                 /*
3089                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3090                  */
3091                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3092                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3093                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3094                                 BUG();
3095                         return 0;
3096                 }
3097
3098                 /* time for ilb owner also to sleep */
3099                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3100                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3101                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3102                         return 0;
3103                 }
3104
3105                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3106                         /* make me the ilb owner */
3107                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3108                                 return 1;
3109                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3110                         return 1;
3111         } else {
3112                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3113                         return 0;
3114
3115                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3116
3117                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3118                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3119                                 BUG();
3120         }
3121         return 0;
3122 }
3123 #endif
3124
3125 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3126
3127 /*
3128  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3129  * and initiates a balancing operation if so.
3130  *
3131  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3132  */
3133 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3134 {
3135         int balance = 1;
3136         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3137         unsigned long interval;
3138         struct sched_domain *sd;
3139         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3140         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3141         int update_next_balance = 0;
3142
3143         for_each_domain(cpu, sd) {
3144                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3145                         continue;
3146
3147                 interval = sd->balance_interval;
3148                 if (idle != CPU_IDLE)
3149                         interval *= sd->busy_factor;
3150
3151                 /* scale ms to jiffies */
3152                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3153                 if (unlikely(!interval))
3154                         interval = 1;
3155                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3156                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3157
3158
3159                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3160                         if (!spin_trylock(&balancing))
3161                                 goto out;
3162                 }
3163
3164                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3165                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3166                                 /*
3167                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3168                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3169                                  * not idle.
3170                                  */
3171                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3172                         }
3173                         sd->last_balance = jiffies;
3174                 }
3175                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3176                         spin_unlock(&balancing);
3177 out:
3178                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3179                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3180                         update_next_balance = 1;
3181                 }
3182
3183                 /*
3184                  * Stop the load balance at this level. There is another
3185                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3186                  * actively.
3187                  */
3188                 if (!balance)
3189                         break;
3190         }
3191
3192         /*
3193          * next_balance will be updated only when there is a need.
3194          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3195          * updated.
3196          */
3197         if (likely(update_next_balance))
3198                 rq->next_balance = next_balance;
3199 }
3200
3201 /*
3202  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3203  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3204  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3205  */
3206 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3207 {
3208         int this_cpu = smp_processor_id();
3209         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3210         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3211                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3212
3213         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3214
3215 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3216         /*
3217          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3218          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3219          * stopped.
3220          */
3221         if (this_rq->idle_at_tick &&
3222             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3223                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3224                 struct rq *rq;
3225                 int balance_cpu;
3226
3227                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3228                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3229                         /*
3230                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3231                          * work being done for other cpus. Next load
3232                          * balancing owner will pick it up.
3233                          */
3234                         if (need_resched())
3235                                 break;
3236
3237                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3238
3239                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3240                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3241                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3242                 }
3243         }
3244 #endif
3245 }
3246
3247 /*
3248  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3249  *
3250  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3251  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3252  * if the whole system is idle.
3253  */
3254 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3255 {
3256 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3257         /*
3258          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3259          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3260          * load balancer.
3261          */
3262         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3263                 rq->in_nohz_recently = 0;
3264
3265                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3266                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3267                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3268                 }
3269
3270                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3271                         /*
3272                          * simple selection for now: Nominate the
3273                          * first cpu in the nohz list to be the next
3274                          * ilb owner.
3275                          *
3276                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3277                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3278                          */
3279                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3280
3281                         if (ilb != NR_CPUS)
3282                                 resched_cpu(ilb);
3283                 }
3284         }
3285
3286         /*
3287          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3288          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3289          */
3290         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3291             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3292                 resched_cpu(cpu);
3293                 return;
3294         }
3295
3296         /*
3297          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3298          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3299          */
3300         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3301             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3302                 return;
3303 #endif
3304         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3305                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3306 }
3307
3308 #else   /* CONFIG_SMP */
3309
3310 /*
3311  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3312  */
3313 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3314 {
3315 }
3316
3317 #endif
3318
3319 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3320
3321 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3322
3323 /*
3324  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3325  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3326  */
3327 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3328 {
3329         unsigned long flags;
3330         u64 ns, delta_exec;
3331         struct rq *rq;
3332
3333         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3334         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3335         if (rq->curr == p) {
3336                 update_rq_clock(rq);
3337                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3338                 if ((s64)delta_exec > 0)
3339                         ns += delta_exec;
3340         }
3341         task_rq_unlock(rq, &flags);
3342
3343         return ns;
3344 }
3345
3346 /*
3347  * Account user cpu time to a process.
3348  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3349  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3350  */
3351 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3352 {
3353         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3354         cputime64_t tmp;
3355         struct rq *rq = this_rq();
3356
3357         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3358
3359         if (p != rq->idle)
3360                 cpuacct_charge(p, cputime);
3361
3362         /* Add user time to cpustat. */
3363         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3364         if (TASK_NICE(p) > 0)
3365                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3366         else
3367                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3368 }
3369
3370 /*
3371  * Account guest cpu time to a process.
3372  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3373  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3374  */
3375 void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3376 {
3377         cputime64_t tmp;
3378         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3379
3380         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3381
3382         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3383         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3384
3385         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3386         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3387 }
3388
3389 /*
3390  * Account scaled user cpu time to a process.
3391  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3392  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3393  */
3394 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3395 {
3396         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3397 }
3398
3399 /*
3400  * Account system cpu time to a process.
3401  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3402  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3403  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3404  */
3405 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3406                          cputime_t cputime)
3407 {
3408         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3409         struct rq *rq = this_rq();
3410         cputime64_t tmp;
3411
3412         if (p->flags & PF_VCPU) {
3413                 account_guest_time(p, cputime);
3414                 return;
3415         }
3416
3417         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3418
3419         /* Add system time to cpustat. */
3420         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3421         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3422                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3423         else if (softirq_count())
3424                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3425         else if (p != rq->idle) {
3426                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3427                 cpuacct_charge(p, cputime);
3428         } else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3429                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3430         else
3431                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3432         /* Account for system time used */
3433         acct_update_integrals(p);
3434 }
3435
3436 /*
3437  * Account scaled system cpu time to a process.
3438  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3439  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3440  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3441  */
3442 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3443 {
3444         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3445 }
3446
3447 /*
3448  * Account for involuntary wait time.
3449  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3450  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3451  */
3452 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3453 {
3454         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3455         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3456         struct rq *rq = this_rq();
3457
3458         if (p == rq->idle) {
3459                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3460                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3461                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3462                 else
3463                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3464         } else {
3465                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3466                 cpuacct_charge(p, -tmp);
3467         }
3468 }
3469
3470 /*
3471  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3472  * We call it with interrupts disabled.
3473  *
3474  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3475  * timeslices.
3476  */
3477 void scheduler_tick(void)
3478 {
3479         int cpu = smp_processor_id();
3480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3481         struct task_struct *curr = rq->curr;
3482         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3483
3484         spin_lock(&rq->lock);
3485         __update_rq_clock(rq);
3486         /*
3487          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3488          */
3489         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3490                 rq->clock = next_tick;
3491         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3492         update_cpu_load(rq);
3493         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3494                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3495         spin_unlock(&rq->lock);
3496
3497 #ifdef CONFIG_SMP
3498         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3499         trigger_load_balance(rq, cpu);
3500 #endif
3501 }
3502
3503 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3504
3505 void fastcall add_preempt_count(int val)
3506 {
3507         /*
3508          * Underflow?
3509          */
3510         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3511                 return;
3512         preempt_count() += val;
3513         /*
3514          * Spinlock count overflowing soon?
3515          */
3516         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3517                                 PREEMPT_MASK - 10);
3518 }
3519 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3520
3521 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3522 {
3523         /*
3524          * Underflow?
3525          */
3526         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3527                 return;
3528         /*
3529          * Is the spinlock portion underflowing?
3530          */
3531         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3532                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3533                 return;
3534
3535         preempt_count() -= val;
3536 }
3537 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3538
3539 #endif
3540
3541 /*
3542  * Print scheduling while atomic bug:
3543  */
3544 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3545 {
3546         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3547
3548         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3549                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3550
3551         debug_show_held_locks(prev);
3552         if (irqs_disabled())
3553                 print_irqtrace_events(prev);
3554
3555         if (regs)
3556                 show_regs(regs);
3557         else
3558                 dump_stack();
3559 }
3560
3561 /*
3562  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3563  */
3564 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3565 {
3566         /*
3567          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3568          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3569          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3570          */
3571         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3572                 __schedule_bug(prev);
3573
3574         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3575
3576         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3577 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3578         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3579                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3580                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3581         }
3582 #endif
3583 }
3584
3585 /*
3586  * Pick up the highest-prio task:
3587  */
3588 static inline struct task_struct *
3589 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3590 {
3591         const struct sched_class *class;
3592         struct task_struct *p;
3593
3594         /*
3595          * Optimization: we know that if all tasks are in
3596          * the fair class we can call that function directly:
3597          */
3598         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3599                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3600                 if (likely(p))
3601                         return p;
3602         }
3603
3604         class = sched_class_highest;
3605         for ( ; ; ) {
3606                 p = class->pick_next_task(rq);
3607                 if (p)
3608                         return p;
3609                 /*
3610                  * Will never be NULL as the idle class always
3611                  * returns a non-NULL p:
3612                  */
3613                 class = class->next;
3614         }
3615 }
3616
3617 /*
3618  * schedule() is the main scheduler function.
3619  */
3620 asmlinkage void __sched schedule(void)
3621 {
3622         struct task_struct *prev, *next;
3623         long *switch_count;
3624         struct rq *rq;
3625         int cpu;
3626
3627 need_resched:
3628         preempt_disable();
3629         cpu = smp_processor_id();
3630         rq = cpu_rq(cpu);
3631         rcu_qsctr_inc(cpu);
3632         prev = rq->curr;
3633         switch_count = &prev->nivcsw;
3634
3635         release_kernel_lock(prev);
3636 need_resched_nonpreemptible:
3637
3638         schedule_debug(prev);
3639
3640         /*
3641          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3642          */
3643         local_irq_disable();
3644         __update_rq_clock(rq);
3645         spin_lock(&rq->lock);
3646         clear_tsk_need_resched(prev);
3647
3648         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3649                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3650                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3651                         prev->state = TASK_RUNNING;
3652                 } else {
3653                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3654                 }
3655                 switch_count = &prev->nvcsw;
3656         }
3657
3658         if (unlikely(!rq->nr_running))
3659                 idle_balance(cpu, rq);
3660
3661         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3662         next = pick_next_task(rq, prev);
3663
3664         sched_info_switch(prev, next);
3665
3666         if (likely(prev != next)) {
3667                 rq->nr_switches++;
3668                 rq->curr = next;
3669                 ++*switch_count;
3670
3671                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3672         } else
3673                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3674
3675         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3676                 cpu = smp_processor_id();
3677                 rq = cpu_rq(cpu);
3678                 goto need_resched_nonpreemptible;
3679         }
3680         preempt_enable_no_resched();
3681         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3682                 goto need_resched;
3683 }
3684 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3685
3686 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3687 /*
3688  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3689  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3690  * occur there and call schedule directly.
3691  */
3692 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3693 {
3694         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3695 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3696         struct task_struct *task = current;
3697         int saved_lock_depth;
3698 #endif
3699         /*
3700          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3701          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3702          */
3703         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3704                 return;
3705
3706         do {
3707                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3708
3709                 /*
3710                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3711                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3712                  * auto-release the semaphore:
3713                  */
3714 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3715                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3716                 task->lock_depth = -1;
3717 #endif
3718                 schedule();
3719 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3720                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3721 #endif
3722                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3723
3724                 /*
3725                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3726                  * between schedule and now.
3727                  */
3728                 barrier();
3729         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3730 }
3731 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3732
3733 /*
3734  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3735  * off of irq context.
3736  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3737  * protect us against recursive calling from irq.
3738  */
3739 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3740 {
3741         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3742 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3743         struct task_struct *task = current;
3744         int saved_lock_depth;
3745 #endif
3746         /* Catch callers which need to be fixed */
3747         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3748
3749         do {
3750                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3751
3752                 /*
3753                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3754                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3755                  * auto-release the semaphore:
3756                  */
3757 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3758                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3759                 task->lock_depth = -1;
3760 #endif
3761                 local_irq_enable();
3762                 schedule();
3763                 local_irq_disable();
3764 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3765                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3766 #endif
3767                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3768
3769                 /*
3770                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3771                  * between schedule and now.
3772                  */
3773                 barrier();
3774         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3775 }
3776
3777 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3778
3779 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3780                           void *key)
3781 {
3782         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3783 }
3784 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3785
3786 /*
3787  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3788  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3789  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3790  *
3791  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3792  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3793  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3794  */
3795 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3796                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3797 {
3798         wait_queue_t *curr, *next;
3799
3800         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3801                 unsigned flags = curr->flags;
3802
3803                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3804                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3805                         break;
3806         }
3807 }
3808
3809 /**
3810  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3811  * @q: the waitqueue
3812  * @mode: which threads
3813  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3814  * @key: is directly passed to the wakeup function
3815  */
3816 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3817                         int nr_exclusive, void *key)
3818 {
3819         unsigned long flags;
3820
3821         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3822         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3823         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3824 }
3825 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3826
3827 /*
3828  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3829  */
3830 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3831 {
3832         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3833 }
3834
3835 /**
3836  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3837  * @q: the waitqueue
3838  * @mode: which threads
3839  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3840  *
3841  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3842  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3843  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3844  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3845  *
3846  * On UP it can prevent extra preemption.
3847  */
3848 void fastcall
3849 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3850 {
3851         unsigned long flags;
3852         int sync = 1;
3853
3854         if (unlikely(!q))
3855                 return;
3856
3857         if (unlikely(!nr_exclusive))
3858                 sync = 0;
3859
3860         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3861         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3862         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3863 }
3864 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3865
3866 void complete(struct completion *x)
3867 {
3868         unsigned long flags;
3869
3870         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3871         x->done++;
3872         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3873                          1, 0, NULL);
3874         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3875 }
3876 EXPORT_SYMBOL(complete);
3877
3878 void complete_all(struct completion *x)
3879 {
3880         unsigned long flags;
3881
3882         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3883         x->done += UINT_MAX/2;
3884         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3885                          0, 0, NULL);
3886         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3887 }
3888 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3889
3890 static inline long __sched
3891 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3892 {
3893         if (!x->done) {
3894                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3895
3896                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3897                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3898                 do {
3899                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
3900                             signal_pending(current)) {
3901                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3902                                 return -ERESTARTSYS;
3903                         }
3904                         __set_current_state(state);
3905                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3906                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3907                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3908                         if (!timeout) {
3909                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3910                                 return timeout;
3911                         }
3912                 } while (!x->done);
3913                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3914         }
3915         x->done--;
3916         return timeout;
3917 }
3918
3919 static long __sched
3920 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3921 {
3922         might_sleep();
3923
3924         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3925         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3926         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3927         return timeout;
3928 }
3929
3930 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3931 {
3932         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3933 }
3934 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3935
3936 unsigned long __sched
3937 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3938 {
3939         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3940 }
3941 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3942
3943 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3944 {
3945         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3946         if (t == -ERESTARTSYS)
3947                 return t;
3948         return 0;
3949 }
3950 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3951
3952 unsigned long __sched
3953 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3954                                           unsigned long timeout)
3955 {
3956         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3957 }
3958 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3959
3960 static long __sched
3961 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3962 {
3963         unsigned long flags;
3964         wait_queue_t wait;
3965
3966         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3967
3968         __set_current_state(state);
3969
3970         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3971         __add_wait_queue(q, &wait);
3972         spin_unlock(&q->lock);
3973         timeout = schedule_timeout(timeout);
3974         spin_lock_irq(&q->lock);
3975         __remove_wait_queue(q, &wait);
3976         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3977
3978         return timeout;
3979 }
3980
3981 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3982 {
3983         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3984 }
3985 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3986
3987 long __sched
3988 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3989 {
3990         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3991 }
3992 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3993
3994 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3995 {
3996         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3997 }
3998 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3999
4000 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4001 {
4002         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4003 }
4004 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4005
4006 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4007
4008 /*
4009  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4010  * @p: task
4011  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4012  *
4013  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4014  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4015  *
4016  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4017  */
4018 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4019 {
4020         unsigned long flags;
4021         int oldprio, on_rq, running;
4022         struct rq *rq;
4023
4024         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4025
4026         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4027         update_rq_clock(rq);
4028
4029         oldprio = p->prio;
4030         on_rq = p->se.on_rq;
4031         running = task_running(rq, p);
4032         if (on_rq) {
4033                 dequeue_task(rq, p, 0);
4034                 if (running)
4035                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4036         }
4037
4038         if (rt_prio(prio))
4039                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4040         else
4041                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4042
4043         p->prio = prio;
4044
4045         if (on_rq) {
4046                 if (running)
4047                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4048                 enqueue_task(rq, p, 0);
4049                 /*
4050                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4051                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4052                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4053                  */
4054                 if (running) {
4055                         if (p->prio > oldprio)
4056                                 resched_task(rq->curr);
4057                 } else {
4058                         check_preempt_curr(rq, p);
4059                 }
4060         }
4061         task_rq_unlock(rq, &flags);
4062 }
4063
4064 #endif
4065
4066 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4067 {
4068         int old_prio, delta, on_rq;
4069         unsigned long flags;
4070         struct rq *rq;
4071
4072         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4073                 return;
4074         /*
4075          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4076          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4077          */
4078         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4079         update_rq_clock(rq);
4080         /*
4081          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4082          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4083          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4084          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4085          */
4086         if (task_has_rt_policy(p)) {
4087                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4088                 goto out_unlock;
4089         }
4090         on_rq = p->se.on_rq;
4091         if (on_rq) {
4092                 dequeue_task(rq, p, 0);
4093                 dec_load(rq, p);
4094         }
4095
4096         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4097         set_load_weight(p);
4098         old_prio = p->prio;
4099         p->prio = effective_prio(p);
4100         delta = p->prio - old_prio;
4101
4102         if (on_rq) {
4103                 enqueue_task(rq, p, 0);
4104                 inc_load(rq, p);
4105                 /*
4106                  * If the task increased its priority or is running and
4107                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4108                  */
4109                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4110                         resched_task(rq->curr);
4111         }
4112 out_unlock:
4113         task_rq_unlock(rq, &flags);
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4116
4117 /*
4118  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4119  * @p: task
4120  * @nice: nice value
4121  */
4122 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4123 {
4124         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4125         int nice_rlim = 20 - nice;
4126
4127         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4128                 capable(CAP_SYS_NICE));
4129 }
4130
4131 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4132
4133 /*
4134  * sys_nice - change the priority of the current process.
4135  * @increment: priority increment
4136  *
4137  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4138  * does similar things.
4139  */
4140 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4141 {
4142         long nice, retval;
4143
4144         /*
4145          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4146          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4147          * and we have a single winner.
4148          */
4149         if (increment < -40)
4150                 increment = -40;
4151         if (increment > 40)
4152                 increment = 40;
4153
4154         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4155         if (nice < -20)
4156                 nice = -20;
4157         if (nice > 19)
4158                 nice = 19;
4159
4160         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4161                 return -EPERM;
4162
4163         retval = security_task_setnice(current, nice);
4164         if (retval)
4165                 return retval;
4166
4167         set_user_nice(current, nice);
4168         return 0;
4169 }
4170
4171 #endif
4172
4173 /**
4174  * task_prio - return the priority value of a given task.
4175  * @p: the task in question.
4176  *
4177  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4178  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4179  * around 0, value goes from -16 to +15.
4180  */
4181 int task_prio(const struct task_struct *p)
4182 {
4183         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4184 }
4185
4186 /**
4187  * task_nice - return the nice value of a given task.
4188  * @p: the task in question.
4189  */
4190 int task_nice(const struct task_struct *p)
4191 {
4192         return TASK_NICE(p);
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4195
4196 /**
4197  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4198  * @cpu: the processor in question.
4199  */
4200 int idle_cpu(int cpu)
4201 {
4202         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4203 }
4204
4205 /**
4206  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4207  * @cpu: the processor in question.
4208  */
4209 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4210 {
4211         return cpu_rq(cpu)->idle;
4212 }
4213
4214 /**
4215  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4216  * @pid: the pid in question.
4217  */
4218 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4219 {
4220         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4221 }
4222
4223 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4224 static void
4225 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4226 {
4227         BUG_ON(p->se.on_rq);
4228
4229         p->policy = policy;
4230         switch (p->policy) {
4231         case SCHED_NORMAL:
4232         case SCHED_BATCH:
4233         case SCHED_IDLE:
4234                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4235                 break;
4236         case SCHED_FIFO:
4237         case SCHED_RR:
4238                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4239                 break;
4240         }
4241
4242         p->rt_priority = prio;
4243         p->normal_prio = normal_prio(p);
4244         /* we are holding p->pi_lock already */
4245         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4246         set_load_weight(p);
4247 }
4248
4249 /**
4250  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4251  * @p: the task in question.
4252  * @policy: new policy.
4253  * @param: structure containing the new RT priority.
4254  *
4255  * NOTE that the task may be already dead.
4256  */
4257 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4258                        struct sched_param *param)
4259 {
4260         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4261         unsigned long flags;
4262         struct rq *rq;
4263
4264         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4265         BUG_ON(in_interrupt());
4266 recheck:
4267         /* double check policy once rq lock held */
4268         if (policy < 0)
4269                 policy = oldpolicy = p->policy;
4270         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4271                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4272                         policy != SCHED_IDLE)
4273                 return -EINVAL;
4274         /*
4275          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4276          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4277          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4278          */
4279         if (param->sched_priority < 0 ||
4280             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4281             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4282                 return -EINVAL;
4283         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4284                 return -EINVAL;
4285
4286         /*
4287          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4288          */
4289         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4290                 if (rt_policy(policy)) {
4291                         unsigned long rlim_rtprio;
4292
4293                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4294                                 return -ESRCH;
4295                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4296                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4297
4298                         /* can't set/change the rt policy */
4299                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4300                                 return -EPERM;
4301
4302                         /* can't increase priority */
4303                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4304                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4305                                 return -EPERM;
4306                 }
4307                 /*
4308                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4309                  * move out of SCHED_IDLE either:
4310                  */
4311                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4312                         return -EPERM;
4313
4314                 /* can't change other user's priorities */
4315                 if ((current->euid != p->euid) &&
4316                     (current->euid != p->uid))
4317                         return -EPERM;
4318         }
4319
4320         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4321         if (retval)
4322                 return retval;
4323         /*
4324          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4325          * changing the priority of the task:
4326          */
4327         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4328         /*
4329          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4330          * runqueue lock must be held.
4331          */
4332         rq = __task_rq_lock(p);
4333         /* recheck policy now with rq lock held */
4334         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4335                 policy = oldpolicy = -1;
4336                 __task_rq_unlock(rq);
4337                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4338                 goto recheck;
4339         }
4340         update_rq_clock(rq);
4341         on_rq = p->se.on_rq;
4342         running = task_running(rq, p);
4343         if (on_rq) {
4344                 deactivate_task(rq, p, 0);
4345                 if (running)
4346                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4347         }
4348
4349         oldprio = p->prio;
4350         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4351
4352         if (on_rq) {
4353                 if (running)
4354                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4355                 activate_task(rq, p, 0);
4356                 /*
4357                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4358                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4359                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4360                  */
4361                 if (running) {
4362                         if (p->prio > oldprio)
4363                                 resched_task(rq->curr);
4364                 } else {
4365                         check_preempt_curr(rq, p);
4366                 }
4367         }
4368         __task_rq_unlock(rq);
4369         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4370
4371         rt_mutex_adjust_pi(p);
4372
4373         return 0;
4374 }
4375 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4376
4377 static int
4378 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4379 {
4380         struct sched_param lparam;
4381         struct task_struct *p;
4382         int retval;
4383
4384         if (!param || pid < 0)
4385                 return -EINVAL;
4386         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4387                 return -EFAULT;
4388
4389         rcu_read_lock();
4390         retval = -ESRCH;
4391         p = find_process_by_pid(pid);
4392         if (p != NULL)
4393                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4394         rcu_read_unlock();
4395
4396         return retval;
4397 }
4398
4399 /**
4400  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4401  * @pid: the pid in question.
4402  * @policy: new policy.
4403  * @param: structure containing the new RT priority.
4404  */
4405 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4406                                        struct sched_param __user *param)
4407 {
4408         /* negative values for policy are not valid */
4409         if (policy < 0)
4410                 return -EINVAL;
4411
4412         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4413 }
4414
4415 /**
4416  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4417  * @pid: the pid in question.
4418  * @param: structure containing the new RT priority.
4419  */
4420 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4421 {
4422         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4423 }
4424
4425 /**
4426  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4427  * @pid: the pid in question.
4428  */
4429 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4430 {
4431         struct task_struct *p;
4432         int retval;
4433
4434         if (pid < 0)
4435                 return -EINVAL;
4436
4437         retval = -ESRCH;
4438         read_lock(&tasklist_lock);
4439         p = find_process_by_pid(pid);
4440         if (p) {
4441                 retval = security_task_getscheduler(p);
4442                 if (!retval)
4443                         retval = p->policy;
4444         }
4445         read_unlock(&tasklist_lock);
4446         return retval;
4447 }
4448
4449 /**
4450  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4451  * @pid: the pid in question.
4452  * @param: structure containing the RT priority.
4453  */
4454 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4455 {
4456         struct sched_param lp;
4457         struct task_struct *p;
4458         int retval;
4459
4460         if (!param || pid < 0)
4461                 return -EINVAL;
4462
4463         read_lock(&tasklist_lock);
4464         p = find_process_by_pid(pid);
4465         retval = -ESRCH;
4466         if (!p)
4467                 goto out_unlock;
4468
4469         retval = security_task_getscheduler(p);
4470         if (retval)
4471                 goto out_unlock;
4472
4473         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4474         read_unlock(&tasklist_lock);
4475
4476         /*
4477          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4478          */
4479         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4480
4481         return retval;
4482
4483 out_unlock:
4484         read_unlock(&tasklist_lock);
4485         return retval;
4486 }
4487
4488 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4489 {
4490         cpumask_t cpus_allowed;
4491         struct task_struct *p;
4492         int retval;
4493
4494         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4495         read_lock(&tasklist_lock);
4496
4497         p = find_process_by_pid(pid);
4498         if (!p) {
4499                 read_unlock(&tasklist_lock);
4500                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4501                 return -ESRCH;
4502         }
4503
4504         /*
4505          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4506          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4507          * usage count and then drop tasklist_lock.
4508          */
4509         get_task_struct(p);
4510         read_unlock(&tasklist_lock);
4511
4512         retval = -EPERM;
4513         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4514                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4515                 goto out_unlock;
4516
4517         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4518         if (retval)
4519                 goto out_unlock;
4520
4521         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4522         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4523  again:
4524         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4525
4526         if (!retval) {
4527                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4528                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4529                         /*
4530                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4531                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4532                          * cpuset's cpus_allowed
4533                          */
4534                         new_mask = cpus_allowed;
4535                         goto again;
4536                 }
4537         }
4538 out_unlock:
4539         put_task_struct(p);
4540         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4541         return retval;
4542 }
4543
4544 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4545                              cpumask_t *new_mask)
4546 {
4547         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4548                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4549         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4550                 len = sizeof(cpumask_t);
4551         }
4552         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4553 }
4554
4555 /**
4556  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4557  * @pid: pid of the process
4558  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4559  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4560  */
4561 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4562                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4563 {
4564         cpumask_t new_mask;
4565         int retval;
4566
4567         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4568         if (retval)
4569                 return retval;
4570
4571         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4572 }
4573
4574 /*
4575  * Represents all cpu's present in the system
4576  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4577  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4578  * method, such as ACPI for e.g.
4579  */
4580
4581 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4582 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4583
4584 #ifndef CONFIG_SMP
4585 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4586 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4587
4588 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4589 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4590 #endif
4591
4592 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4593 {
4594         struct task_struct *p;
4595         int retval;
4596
4597         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4598         read_lock(&tasklist_lock);
4599
4600         retval = -ESRCH;
4601         p = find_process_by_pid(pid);
4602         if (!p)
4603                 goto out_unlock;
4604
4605         retval = security_task_getscheduler(p);
4606         if (retval)
4607                 goto out_unlock;
4608
4609         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4610
4611 out_unlock:
4612         read_unlock(&tasklist_lock);
4613         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4614
4615         return retval;
4616 }
4617
4618 /**
4619  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4620  * @pid: pid of the process
4621  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4622  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4623  */
4624 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4625                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4626 {
4627         int ret;
4628         cpumask_t mask;
4629
4630         if (len < sizeof(cpumask_t))
4631                 return -EINVAL;
4632
4633         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4634         if (ret < 0)
4635                 return ret;
4636
4637         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4638                 return -EFAULT;
4639
4640         return sizeof(cpumask_t);
4641 }
4642
4643 /**
4644  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4645  *
4646  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4647  * other threads running on this CPU then this function will return.
4648  */
4649 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4650 {
4651         struct rq *rq = this_rq_lock();
4652
4653         schedstat_inc(rq, yld_count);
4654         current->sched_class->yield_task(rq);
4655
4656         /*
4657          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4658          * no need to preempt or enable interrupts:
4659          */
4660         __release(rq->lock);
4661         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4662         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4663         preempt_enable_no_resched();
4664
4665         schedule();
4666
4667         return 0;
4668 }
4669
4670 static void __cond_resched(void)
4671 {
4672 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4673         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4674 #endif
4675         /*
4676          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4677          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4678          * cond_resched() call.
4679          */
4680         do {
4681                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4682                 schedule();
4683                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4684         } while (need_resched());
4685 }
4686
4687 int __sched cond_resched(void)
4688 {
4689         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4690                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4691                 __cond_resched();
4692                 return 1;
4693         }
4694         return 0;
4695 }
4696 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4697
4698 /*
4699  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4700  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4701  *
4702  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4703  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4704  * spin_unlock(), once by hand).
4705  */
4706 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4707 {
4708         int ret = 0;
4709
4710         if (need_lockbreak(lock)) {
4711                 spin_unlock(lock);
4712                 cpu_relax();
4713                 ret = 1;
4714                 spin_lock(lock);
4715         }
4716         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4717                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4718                 _raw_spin_unlock(lock);
4719                 preempt_enable_no_resched();
4720                 __cond_resched();
4721                 ret = 1;
4722                 spin_lock(lock);
4723         }
4724         return ret;
4725 }
4726 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4727
4728 int __sched cond_resched_softirq(void)
4729 {
4730         BUG_ON(!in_softirq());
4731
4732         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4733                 local_bh_enable();
4734                 __cond_resched();
4735                 local_bh_disable();
4736                 return 1;
4737         }
4738         return 0;
4739 }
4740 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4741
4742 /**
4743  * yield - yield the current processor to other threads.
4744  *
4745  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4746  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4747  */
4748 void __sched yield(void)
4749 {
4750         set_current_state(TASK_RUNNING);
4751         sys_sched_yield();
4752 }
4753 EXPORT_SYMBOL(yield);
4754
4755 /*
4756  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4757  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4758  *
4759  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4760  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4761  */
4762 void __sched io_schedule(void)
4763 {
4764         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4765
4766         delayacct_blkio_start();
4767         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4768         schedule();
4769         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4770         delayacct_blkio_end();
4771 }
4772 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4773
4774 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4775 {
4776         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4777         long ret;
4778
4779         delayacct_blkio_start();
4780         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4781         ret = schedule_timeout(timeout);
4782         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4783         delayacct_blkio_end();
4784         return ret;
4785 }
4786
4787 /**
4788  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4789  * @policy: scheduling class.
4790  *
4791  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4792  * by a given scheduling class.
4793  */
4794 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4795 {
4796         int ret = -EINVAL;
4797
4798         switch (policy) {
4799         case SCHED_FIFO:
4800         case SCHED_RR:
4801                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4802                 break;
4803         case SCHED_NORMAL:
4804         case SCHED_BATCH:
4805         case SCHED_IDLE:
4806                 ret = 0;
4807                 break;
4808         }
4809         return ret;
4810 }
4811
4812 /**
4813  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4814  * @policy: scheduling class.
4815  *
4816  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4817  * by a given scheduling class.
4818  */
4819 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4820 {
4821         int ret = -EINVAL;
4822
4823         switch (policy) {
4824         case SCHED_FIFO:
4825         case SCHED_RR:
4826                 ret = 1;
4827                 break;
4828         case SCHED_NORMAL:
4829         case SCHED_BATCH:
4830         case SCHED_IDLE:
4831                 ret = 0;
4832         }
4833         return ret;
4834 }
4835
4836 /**
4837  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4838  * @pid: pid of the process.
4839  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4840  *
4841  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4842  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4843  */
4844 asmlinkage
4845 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4846 {
4847         struct task_struct *p;
4848         unsigned int time_slice;
4849         int retval;
4850         struct timespec t;
4851
4852         if (pid < 0)
4853                 return -EINVAL;
4854
4855         retval = -ESRCH;
4856         read_lock(&tasklist_lock);
4857         p = find_process_by_pid(pid);
4858         if (!p)
4859                 goto out_unlock;
4860
4861         retval = security_task_getscheduler(p);
4862         if (retval)
4863                 goto out_unlock;
4864
4865         if (p->policy == SCHED_FIFO)
4866                 time_slice = 0;
4867         else if (p->policy == SCHED_RR)
4868                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
4869         else {
4870                 struct sched_entity *se = &p->se;
4871                 unsigned long flags;
4872                 struct rq *rq;
4873
4874                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
4875                 time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
4876                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4877         }
4878         read_unlock(&tasklist_lock);
4879         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4880         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4881         return retval;
4882
4883 out_unlock:
4884         read_unlock(&tasklist_lock);
4885         return retval;
4886 }
4887
4888 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4889
4890 static void show_task(struct task_struct *p)
4891 {
4892         unsigned long free = 0;
4893         unsigned state;
4894
4895         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4896         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
4897                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4898 #if BITS_PER_LONG == 32
4899         if (state == TASK_RUNNING)
4900                 printk(KERN_CONT " running  ");
4901         else
4902                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
4903 #else
4904         if (state == TASK_RUNNING)
4905                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
4906         else
4907                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
4908 #endif
4909 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4910         {
4911                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4912                 while (!*n)
4913                         n++;
4914                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4915         }
4916 #endif
4917         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
4918                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->parent));
4919
4920         if (state != TASK_RUNNING)
4921                 show_stack(p, NULL);
4922 }
4923
4924 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4925 {
4926         struct task_struct *g, *p;
4927
4928 #if BITS_PER_LONG == 32
4929         printk(KERN_INFO
4930                 "  task                PC stack   pid father\n");
4931 #else
4932         printk(KERN_INFO
4933                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4934 #endif
4935         read_lock(&tasklist_lock);
4936         do_each_thread(g, p) {
4937                 /*
4938                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4939                  * console might take alot of time:
4940                  */
4941                 touch_nmi_watchdog();
4942                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4943                         show_task(p);
4944         } while_each_thread(g, p);
4945
4946         touch_all_softlockup_watchdogs();
4947
4948 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4949         sysrq_sched_debug_show();
4950 #endif
4951         read_unlock(&tasklist_lock);
4952         /*
4953          * Only show locks if all tasks are dumped:
4954          */
4955         if (state_filter == -1)
4956                 debug_show_all_locks();
4957 }
4958
4959 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4960 {
4961         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4962 }
4963
4964 /**
4965  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4966  * @idle: task in question
4967  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4968  *
4969  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4970  * flag, to make booting more robust.
4971  */
4972 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4973 {
4974         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4975         unsigned long flags;
4976
4977         __sched_fork(idle);
4978         idle->se.exec_start = sched_clock();
4979
4980         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4981         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4982         __set_task_cpu(idle, cpu);
4983
4984         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4985         rq->curr = rq->idle = idle;
4986 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4987         idle->oncpu = 1;
4988 #endif
4989         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4990
4991         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4992 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4993         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4994 #else
4995         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4996 #endif
4997         /*
4998          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4999          */
5000         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5005  * indicates which cpus entered this state. This is used
5006  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5007  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5008  * always be CPU_MASK_NONE.
5009  */
5010 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5011
5012 #ifdef CONFIG_SMP
5013 /*
5014  * This is how migration works:
5015  *
5016  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5017  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5018  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5019  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5020  *    thread off the CPU)
5021  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5022  *    task is still in the wrong runqueue.
5023  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5024  *    it and puts it into the right queue.
5025  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5026  * 7) we wake up and the migration is done.
5027  */
5028
5029 /*
5030  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5031  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5032  * is removed from the allowed bitmask.
5033  *
5034  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5035  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5036  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5037  */
5038 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5039 {
5040         struct migration_req req;
5041         unsigned long flags;
5042         struct rq *rq;
5043         int ret = 0;
5044
5045         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5046         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5047                 ret = -EINVAL;
5048                 goto out;
5049         }
5050
5051         p->cpus_allowed = new_mask;
5052         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5053         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5054                 goto out;
5055
5056         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5057                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5059                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5060                 wait_for_completion(&req.done);
5061                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5062                 return 0;
5063         }
5064 out:
5065         task_rq_unlock(rq, &flags);
5066
5067         return ret;
5068 }
5069 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5070
5071 /*
5072  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5073  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5074  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5075  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5076  *
5077  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5078  * as the task is no longer on this CPU.
5079  *
5080  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5081  */
5082 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5083 {
5084         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5085         int ret = 0, on_rq;
5086
5087         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5088                 return ret;
5089
5090         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5091         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5092
5093         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5094         /* Already moved. */
5095         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5096                 goto out;
5097         /* Affinity changed (again). */
5098         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5099                 goto out;
5100
5101         on_rq = p->se.on_rq;
5102         if (on_rq)
5103                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5104
5105         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5106         if (on_rq) {
5107                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5108                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5109         }
5110         ret = 1;
5111 out:
5112         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5113         return ret;
5114 }
5115
5116 /*
5117  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5118  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5119  * another runqueue.
5120  */
5121 static int migration_thread(void *data)
5122 {
5123         int cpu = (long)data;
5124         struct rq *rq;
5125
5126         rq = cpu_rq(cpu);
5127         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5128
5129         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5130         while (!kthread_should_stop()) {
5131                 struct migration_req *req;
5132                 struct list_head *head;
5133
5134                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5135
5136                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5137                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5138                         goto wait_to_die;
5139                 }
5140
5141                 if (rq->active_balance) {
5142                         active_load_balance(rq, cpu);
5143                         rq->active_balance = 0;
5144                 }
5145
5146                 head = &rq->migration_queue;
5147
5148                 if (list_empty(head)) {
5149                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5150                         schedule();
5151                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5152                         continue;
5153                 }
5154                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5155                 list_del_init(head->next);
5156
5157                 spin_unlock(&rq->lock);
5158                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5159                 local_irq_enable();
5160
5161                 complete(&req->done);
5162         }
5163         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5164         return 0;
5165
5166 wait_to_die:
5167         /* Wait for kthread_stop */
5168         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5169         while (!kthread_should_stop()) {
5170                 schedule();
5171                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5172         }
5173         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5174         return 0;
5175 }
5176
5177 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5178
5179 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5180 {
5181         int ret;
5182
5183         local_irq_disable();
5184         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5185         local_irq_enable();
5186         return ret;
5187 }
5188
5189 /*
5190  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5191  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5192  */
5193 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5194 {
5195         unsigned long flags;
5196         cpumask_t mask;
5197         struct rq *rq;
5198         int dest_cpu;
5199
5200         do {
5201                 /* On same node? */
5202                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5203                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5204                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5205
5206                 /* On any allowed CPU? */
5207                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5208                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5209
5210                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5211                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5212                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5213                         /*
5214                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5215                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5216                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5217                          * cpuset_cpus_allowed() will not block.  It must be
5218                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5219                          */
5220                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5221                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5222                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5223                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5224
5225                         /*
5226                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5227                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5228                          * leave kernel.
5229                          */
5230                         if (p->mm && printk_ratelimit())
5231                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5232                                        "longer affine to cpu%d\n",
5233                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5234                 }
5235         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5236 }
5237
5238 /*
5239  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5240  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5241  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5242  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5243  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5244  */
5245 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5246 {
5247         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5248         unsigned long flags;
5249
5250         local_irq_save(flags);
5251         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5252         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5253         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5254         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5255         local_irq_restore(flags);
5256 }
5257
5258 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5259 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5260 {
5261         struct task_struct *p, *t;
5262
5263         read_lock(&tasklist_lock);
5264
5265         do_each_thread(t, p) {
5266                 if (p == current)
5267                         continue;
5268
5269                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5270                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5271         } while_each_thread(t, p);
5272
5273         read_unlock(&tasklist_lock);
5274 }
5275
5276 /*
5277  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
5278  */
5279 static void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5280 {
5281         update_rq_clock(rq);
5282
5283         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
5284                 rq->nr_uninterruptible--;
5285
5286         enqueue_task(rq, p, 0);
5287         inc_nr_running(p, rq);
5288 }
5289
5290 /*
5291  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5292  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5293  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5294  */
5295 void sched_idle_next(void)
5296 {
5297         int this_cpu = smp_processor_id();
5298         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5299         struct task_struct *p = rq->idle;
5300         unsigned long flags;
5301
5302         /* cpu has to be offline */
5303         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5304
5305         /*
5306          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5307          * and interrupts disabled on the current cpu.
5308          */
5309         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5310
5311         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5312
5313         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5314         activate_idle_task(p, rq);
5315
5316         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5317 }
5318
5319 /*
5320  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5321  * offline.
5322  */
5323 void idle_task_exit(void)
5324 {
5325         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5326
5327         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5328
5329         if (mm != &init_mm)
5330                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5331         mmdrop(mm);
5332 }
5333
5334 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5335 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5336 {
5337         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5338
5339         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5340         BUG_ON(!p->exit_state);
5341
5342         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5343         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5344
5345         get_task_struct(p);
5346
5347         /*
5348          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5349          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5350          * fine.
5351          */
5352         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5353         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5354         spin_lock_irq(&rq->lock);
5355
5356         put_task_struct(p);
5357 }
5358
5359 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5360 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5361 {
5362         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5363         struct task_struct *next;
5364
5365         for ( ; ; ) {
5366                 if (!rq->nr_running)
5367                         break;
5368                 update_rq_clock(rq);
5369                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5370                 if (!next)
5371                         break;
5372                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5373
5374         }
5375 }
5376 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5377
5378 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5379
5380 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5381         {
5382                 .procname       = "sched_domain",
5383                 .mode           = 0555,
5384         },
5385         {0,},
5386 };
5387
5388 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5389         {
5390                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5391                 .procname       = "kernel",
5392                 .mode           = 0555,
5393                 .child          = sd_ctl_dir,
5394         },
5395         {0,},
5396 };
5397
5398 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5399 {
5400         struct ctl_table *entry =
5401                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5402
5403         return entry;
5404 }
5405
5406 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5407 {
5408         struct ctl_table *entry;
5409
5410         /*
5411          * In the intermediate directories, both the child directory and
5412          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5413          * will always be set.  In the lowest directory the names are
5414          * static strings and all have proc handlers.
5415          */
5416         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5417                 if (entry->child)
5418                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5419                 if (entry->proc_handler == NULL)
5420                         kfree(entry->procname);
5421         }
5422
5423         kfree(*tablep);
5424         *tablep = NULL;
5425 }
5426
5427 static void
5428 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5429                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5430                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5431 {
5432         entry->procname = procname;
5433         entry->data = data;
5434         entry->maxlen = maxlen;
5435         entry->mode = mode;
5436         entry->proc_handler = proc_handler;
5437 }
5438
5439 static struct ctl_table *
5440 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5441 {
5442         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5443
5444         if (table == NULL)
5445                 return NULL;
5446
5447         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5448                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5449         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5450                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5451         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5452                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5453         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5454                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5455         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5456                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5457         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5458                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5459         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5461         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5463         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5464                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5465         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5466                 &sd->cache_nice_tries,
5467                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5468         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5469                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5470         /* &table[11] is terminator */
5471
5472         return table;
5473 }
5474
5475 static ctl_table * sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5476 {
5477         struct ctl_table *entry, *table;
5478         struct sched_domain *sd;
5479         int domain_num = 0, i;
5480         char buf[32];
5481
5482         for_each_domain(cpu, sd)
5483                 domain_num++;
5484         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5485         if (table == NULL)
5486                 return NULL;
5487
5488         i = 0;
5489         for_each_domain(cpu, sd) {
5490                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5491                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5492                 entry->mode = 0555;
5493                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5494                 entry++;
5495                 i++;
5496         }
5497         return table;
5498 }
5499
5500 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5501 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5502 {
5503         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5504         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5505         char buf[32];
5506
5507         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5508         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5509
5510         if (entry == NULL)
5511                 return;
5512
5513         for_each_online_cpu(i) {
5514                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5515                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5516                 entry->mode = 0555;
5517                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5518                 entry++;
5519         }
5520
5521         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5522         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5523 }
5524
5525 /* may be called multiple times per register */
5526 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5527 {
5528         if (sd_sysctl_header)
5529                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5530         sd_sysctl_header = NULL;
5531         if (sd_ctl_dir[0].child)
5532                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5533 }
5534 #else
5535 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5536 {
5537 }
5538 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5539 {
5540 }
5541 #endif
5542
5543 /*
5544  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5545  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5546  */
5547 static int __cpuinit
5548 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5549 {
5550         struct task_struct *p;
5551         int cpu = (long)hcpu;
5552         unsigned long flags;
5553         struct rq *rq;
5554
5555         switch (action) {
5556         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5557                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5558                 break;
5559
5560         case CPU_UP_PREPARE:
5561         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5562                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5563                 if (IS_ERR(p))
5564                         return NOTIFY_BAD;
5565                 kthread_bind(p, cpu);
5566                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5567                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5568                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5569                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5570                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5571                 break;
5572
5573         case CPU_ONLINE:
5574         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5575                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5576                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5577                 break;
5578
5579 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5580         case CPU_UP_CANCELED:
5581         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5582                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5583                         break;
5584                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5585                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5586                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5587                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5588                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5589                 break;
5590
5591         case CPU_DEAD:
5592         case CPU_DEAD_FROZEN:
5593                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5594                 migrate_live_tasks(cpu);
5595                 rq = cpu_rq(cpu);
5596                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5597                 rq->migration_thread = NULL;
5598                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5599                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5600                 update_rq_clock(rq);
5601                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5602                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5603                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5604                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5605                 migrate_dead_tasks(cpu);
5606                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5607                 cpuset_unlock();
5608                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5609                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5610
5611                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5612                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5613                  * the requestors. */
5614                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5615                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5616                         struct migration_req *req;
5617
5618                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5619                                          struct migration_req, list);
5620                         list_del_init(&req->list);
5621                         complete(&req->done);
5622                 }
5623                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5624                 break;
5625 #endif
5626         case CPU_LOCK_RELEASE:
5627                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5628                 break;
5629         }
5630         return NOTIFY_OK;
5631 }
5632
5633 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5634  * happens before everything else.
5635  */
5636 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5637         .notifier_call = migration_call,
5638         .priority = 10
5639 };
5640
5641 int __init migration_init(void)
5642 {
5643         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5644         int err;
5645
5646         /* Start one for the boot CPU: */
5647         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5648         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5649         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5650         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5651
5652         return 0;
5653 }
5654 #endif
5655
5656 #ifdef CONFIG_SMP
5657
5658 /* Number of possible processor ids */
5659 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5660 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5661
5662 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5663
5664 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5665 {
5666         struct sched_group *group = sd->groups;
5667         cpumask_t groupmask;
5668         char str[NR_CPUS];
5669
5670         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5671         cpus_clear(groupmask);
5672
5673         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5674
5675         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5676                 printk("does not load-balance\n");
5677                 if (sd->parent)
5678                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5679                                         " has parent");
5680                 return -1;
5681         }
5682
5683         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5684
5685         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5686                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5687                                 "CPU%d\n", cpu);
5688         }
5689         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5690                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5691                                 " CPU%d\n", cpu);
5692         }
5693
5694         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5695         do {
5696                 if (!group) {
5697                         printk("\n");
5698                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5699                         break;
5700                 }
5701
5702                 if (!group->__cpu_power) {
5703                         printk(KERN_CONT "\n");
5704                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5705                                         "set\n");
5706                         break;
5707                 }
5708
5709                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5710                         printk(KERN_CONT "\n");
5711                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5712                         break;
5713                 }
5714
5715                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5716                         printk(KERN_CONT "\n");
5717                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5718                         break;
5719                 }
5720
5721                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5722
5723                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5724                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5725
5726                 group = group->next;
5727         } while (group != sd->groups);
5728         printk(KERN_CONT "\n");
5729
5730         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5731                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5732
5733         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
5734                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5735                         "of domain->span\n");
5736         return 0;
5737 }
5738
5739 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5740 {
5741         int level = 0;
5742
5743         if (!sd) {
5744                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5745                 return;
5746         }
5747
5748         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5749
5750         for (;;) {
5751                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
5752                         break;
5753                 level++;
5754                 sd = sd->parent;
5755                 if (!sd)
5756                         break;
5757         }
5758 }
5759 #else
5760 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5761 #endif
5762
5763 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5764 {
5765         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5766                 return 1;
5767
5768         /* Following flags need at least 2 groups */
5769         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5770                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5771                          SD_BALANCE_FORK |
5772                          SD_BALANCE_EXEC |
5773                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5774                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5775                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5776                         return 0;
5777         }
5778
5779         /* Following flags don't use groups */
5780         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5781                          SD_WAKE_AFFINE |
5782                          SD_WAKE_BALANCE))
5783                 return 0;
5784
5785         return 1;
5786 }
5787
5788 static int
5789 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5790 {
5791         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5792
5793         if (sd_degenerate(parent))
5794                 return 1;
5795
5796         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5797                 return 0;
5798
5799         /* Does parent contain flags not in child? */
5800         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5801         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5802                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5803         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5804         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5805                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5806                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5807                                 SD_BALANCE_FORK |
5808                                 SD_BALANCE_EXEC |
5809                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5810                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5811         }
5812         if (~cflags & pflags)
5813                 return 0;
5814
5815         return 1;
5816 }
5817
5818 /*
5819  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5820  * hold the hotplug lock.
5821  */
5822 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5823 {
5824         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5825         struct sched_domain *tmp;
5826
5827         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5828         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5829                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5830                 if (!parent)
5831                         break;
5832                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5833                         tmp->parent = parent->parent;
5834                         if (parent->parent)
5835                                 parent->parent->child = tmp;
5836                 }
5837         }
5838
5839         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5840                 sd = sd->parent;
5841                 if (sd)
5842                         sd->child = NULL;
5843         }
5844
5845         sched_domain_debug(sd, cpu);
5846
5847         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5848 }
5849
5850 /* cpus with isolated domains */
5851 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5852
5853 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5854 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5855 {
5856         int ints[NR_CPUS], i;
5857
5858         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5859         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5860         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5861                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5862                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5863         return 1;
5864 }
5865
5866 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5867
5868 /*
5869  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5870  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5871  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5872  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5873  *
5874  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5875  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5876  * and ->cpu_power to 0.
5877  */
5878 static void
5879 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5880                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5881                                         struct sched_group **sg))
5882 {
5883         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5884         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5885         int i;
5886
5887         for_each_cpu_mask(i, span) {
5888                 struct sched_group *sg;
5889                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5890                 int j;
5891
5892                 if (cpu_isset(i, covered))
5893                         continue;
5894
5895                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5896                 sg->__cpu_power = 0;
5897
5898                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5899                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5900                                 continue;
5901
5902                         cpu_set(j, covered);
5903                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5904                 }
5905                 if (!first)
5906                         first = sg;
5907                 if (last)
5908                         last->next = sg;
5909                 last = sg;
5910         }
5911         last->next = first;
5912 }
5913
5914 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5915
5916 #ifdef CONFIG_NUMA
5917
5918 /**
5919  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5920  * @node: node whose sched_domain we're building
5921  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5922  *
5923  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5924  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5925  *
5926  * Should use nodemask_t.
5927  */
5928 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5929 {
5930         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5931
5932         min_val = INT_MAX;
5933
5934         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5935                 /* Start at @node */
5936                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5937
5938                 if (!nr_cpus_node(n))
5939                         continue;
5940
5941                 /* Skip already used nodes */
5942                 if (test_bit(n, used_nodes))
5943                         continue;
5944
5945                 /* Simple min distance search */
5946                 val = node_distance(node, n);
5947
5948                 if (val < min_val) {
5949                         min_val = val;
5950                         best_node = n;
5951                 }
5952         }
5953
5954         set_bit(best_node, used_nodes);
5955         return best_node;
5956 }
5957
5958 /**
5959  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5960  * @node: node whose cpumask we're constructing
5961  * @size: number of nodes to include in this span
5962  *
5963  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5964  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5965  * out optimally.
5966  */
5967 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5968 {
5969         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5970         cpumask_t span, nodemask;
5971         int i;
5972
5973         cpus_clear(span);
5974         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5975
5976         nodemask = node_to_cpumask(node);
5977         cpus_or(span, span, nodemask);
5978         set_bit(node, used_nodes);
5979
5980         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5981                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5982
5983                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5984                 cpus_or(span, span, nodemask);
5985         }
5986
5987         return span;
5988 }
5989 #endif
5990
5991 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5992
5993 /*
5994  * SMT sched-domains:
5995  */
5996 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5997 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5998 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5999
6000 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6001                             struct sched_group **sg)
6002 {
6003         if (sg)
6004                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6005         return cpu;
6006 }
6007 #endif
6008
6009 /*
6010  * multi-core sched-domains:
6011  */
6012 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6013 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6014 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6015 #endif
6016
6017 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6018 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6019                              struct sched_group **sg)
6020 {
6021         int group;
6022         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6023         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6024         group = first_cpu(mask);
6025         if (sg)
6026                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6027         return group;
6028 }
6029 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6030 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6031                              struct sched_group **sg)
6032 {
6033         if (sg)
6034                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6035         return cpu;
6036 }
6037 #endif
6038
6039 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6040 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6041
6042 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6043                              struct sched_group **sg)
6044 {
6045         int group;
6046 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6047         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6048         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6049         group = first_cpu(mask);
6050 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6051         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6052         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6053         group = first_cpu(mask);
6054 #else
6055         group = cpu;
6056 #endif
6057         if (sg)
6058                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6059         return group;
6060 }
6061
6062 #ifdef CONFIG_NUMA
6063 /*
6064  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6065  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6066  * gets dynamically allocated.
6067  */
6068 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6069 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6070
6071 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6072 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6073
6074 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6075                                  struct sched_group **sg)
6076 {
6077         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6078         int group;
6079
6080         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6081         group = first_cpu(nodemask);
6082
6083         if (sg)
6084                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6085         return group;
6086 }
6087
6088 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6089 {
6090         struct sched_group *sg = group_head;
6091         int j;
6092
6093         if (!sg)
6094                 return;
6095         do {
6096                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6097                         struct sched_domain *sd;
6098
6099                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6100                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6101                                 /*
6102                                  * Only add "power" once for each
6103                                  * physical package.
6104                                  */
6105                                 continue;
6106                         }
6107
6108                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6109                 }
6110                 sg = sg->next;
6111         } while (sg != group_head);
6112 }
6113 #endif
6114
6115 #ifdef CONFIG_NUMA
6116 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6117 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6118 {
6119         int cpu, i;
6120
6121         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6122                 struct sched_group **sched_group_nodes
6123                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6124
6125                 if (!sched_group_nodes)
6126                         continue;
6127
6128                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6129                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6130                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6131
6132                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6133                         if (cpus_empty(nodemask))
6134                                 continue;
6135
6136                         if (sg == NULL)
6137                                 continue;
6138                         sg = sg->next;
6139 next_sg:
6140                         oldsg = sg;
6141                         sg = sg->next;
6142                         kfree(oldsg);
6143                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6144                                 goto next_sg;
6145                 }
6146                 kfree(sched_group_nodes);
6147                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6148         }
6149 }
6150 #else
6151 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6152 {
6153 }
6154 #endif
6155
6156 /*
6157  * Initialize sched groups cpu_power.
6158  *
6159  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6160  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6161  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6162  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6163  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6164  * less cpu_power.
6165  *
6166  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6167  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6168  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6169  */
6170 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6171 {
6172         struct sched_domain *child;
6173         struct sched_group *group;
6174
6175         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6176
6177         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6178                 return;
6179
6180         child = sd->child;
6181
6182         sd->groups->__cpu_power = 0;
6183
6184         /*
6185          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6186          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6187          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6188          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6189          * same sched domain.
6190          */
6191         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6192                        (child->flags &
6193                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6194                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6195                 return;
6196         }
6197
6198         /*
6199          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6200          */
6201         group = child->groups;
6202         do {
6203                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6204                 group = group->next;
6205         } while (group != child->groups);
6206 }
6207
6208 /*
6209  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6210  * to the individual cpus
6211  */
6212 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6213 {
6214         int i;
6215 #ifdef CONFIG_NUMA
6216         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6217         int sd_allnodes = 0;
6218
6219         /*
6220          * Allocate the per-node list of sched groups
6221          */
6222         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6223                                            GFP_KERNEL);
6224         if (!sched_group_nodes) {
6225                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6226                 return -ENOMEM;
6227         }
6228         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6229 #endif
6230
6231         /*
6232          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6233          */
6234         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6235                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6236                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6237
6238                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6239
6240 #ifdef CONFIG_NUMA
6241                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6242                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6243                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6244                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6245                         sd->span = *cpu_map;
6246                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6247                         p = sd;
6248                         sd_allnodes = 1;
6249                 } else
6250                         p = NULL;
6251
6252                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6253                 *sd = SD_NODE_INIT;
6254                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6255                 sd->parent = p;
6256                 if (p)
6257                         p->child = sd;
6258                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6259 #endif
6260
6261                 p = sd;
6262                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6263                 *sd = SD_CPU_INIT;
6264                 sd->span = nodemask;
6265                 sd->parent = p;
6266                 if (p)
6267                         p->child = sd;
6268                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6269
6270 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6271                 p = sd;
6272                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6273                 *sd = SD_MC_INIT;
6274                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6275                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6276                 sd->parent = p;
6277                 p->child = sd;
6278                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6279 #endif
6280
6281 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6282                 p = sd;
6283                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6284                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6285                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6286                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6287                 sd->parent = p;
6288                 p->child = sd;
6289                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6290 #endif
6291         }
6292
6293 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6294         /* Set up CPU (sibling) groups */
6295         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6296                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6297                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6298                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6299                         continue;
6300
6301                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6302                                         &cpu_to_cpu_group);
6303         }
6304 #endif
6305
6306 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6307         /* Set up multi-core groups */
6308         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6309                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6310                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6311                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6312                         continue;
6313                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6314                                         &cpu_to_core_group);
6315         }
6316 #endif
6317
6318         /* Set up physical groups */
6319         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6320                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6321
6322                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6323                 if (cpus_empty(nodemask))
6324                         continue;
6325
6326                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6327         }
6328
6329 #ifdef CONFIG_NUMA
6330         /* Set up node groups */
6331         if (sd_allnodes)
6332                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6333                                         &cpu_to_allnodes_group);
6334
6335         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6336                 /* Set up node groups */
6337                 struct sched_group *sg, *prev;
6338                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6339                 cpumask_t domainspan;
6340                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6341                 int j;
6342
6343                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6344                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6345                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6346                         continue;
6347                 }
6348
6349                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6350                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6351
6352                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6353                 if (!sg) {
6354                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6355                                 "node %d\n", i);
6356                         goto error;
6357                 }
6358                 sched_group_nodes[i] = sg;
6359                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6360                         struct sched_domain *sd;
6361
6362                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6363                         sd->groups = sg;
6364                 }
6365                 sg->__cpu_power = 0;
6366                 sg->cpumask = nodemask;
6367                 sg->next = sg;
6368                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6369                 prev = sg;
6370
6371                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6372                         cpumask_t tmp, notcovered;
6373                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6374
6375                         cpus_complement(notcovered, covered);
6376                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6377                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6378                         if (cpus_empty(tmp))
6379                                 break;
6380
6381                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6382                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6383                         if (cpus_empty(tmp))
6384                                 continue;
6385
6386                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6387                                           GFP_KERNEL, i);
6388                         if (!sg) {
6389                                 printk(KERN_WARNING
6390                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6391                                 goto error;
6392                         }
6393                         sg->__cpu_power = 0;
6394                         sg->cpumask = tmp;
6395                         sg->next = prev->next;
6396                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6397                         prev->next = sg;
6398                         prev = sg;
6399                 }
6400         }
6401 #endif
6402
6403         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6404 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6405         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6406                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6407
6408                 init_sched_groups_power(i, sd);
6409         }
6410 #endif
6411 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6412         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6413                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6414
6415                 init_sched_groups_power(i, sd);
6416         }
6417 #endif
6418
6419         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6420                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6421
6422                 init_sched_groups_power(i, sd);
6423         }
6424
6425 #ifdef CONFIG_NUMA
6426         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6427                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6428
6429         if (sd_allnodes) {
6430                 struct sched_group *sg;
6431
6432                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6433                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6434         }
6435 #endif
6436
6437         /* Attach the domains */
6438         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6439                 struct sched_domain *sd;
6440 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6441                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6442 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6443                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6444 #else
6445                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6446 #endif
6447                 cpu_attach_domain(sd, i);
6448         }
6449
6450         return 0;
6451
6452 #ifdef CONFIG_NUMA
6453 error:
6454         free_sched_groups(cpu_map);
6455         return -ENOMEM;
6456 #endif
6457 }
6458
6459 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6460 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6461
6462 /*
6463  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6464  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6465  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6466  */
6467 static cpumask_t fallback_doms;
6468
6469 /*
6470  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6471  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6472  * exclude other special cases in the future.
6473  */
6474 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6475 {
6476         int err;
6477
6478         ndoms_cur = 1;
6479         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6480         if (!doms_cur)
6481                 doms_cur = &fallback_doms;
6482         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6483         err = build_sched_domains(doms_cur);
6484         register_sched_domain_sysctl();
6485
6486         return err;
6487 }
6488
6489 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6490 {
6491         free_sched_groups(cpu_map);
6492 }
6493
6494 /*
6495  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6496  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6497  */
6498 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6499 {
6500         int i;
6501
6502         unregister_sched_domain_sysctl();
6503
6504         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6505                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6506         synchronize_sched();
6507         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6508 }
6509
6510 /*
6511  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6512  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks.  This compares
6513  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6514  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6515  *
6516  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6517  * The masks don't intersect (don't overlap.)  We should setup one
6518  * sched domain for each mask.  CPUs not in any of the cpumasks will
6519  * not be load balanced.  If the same cpumask appears both in the
6520  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6521  * it as it is.
6522  *
6523  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd.  This routine takes
6524  * ownership of it and will kfree it when done with it.  If the caller
6525  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6526  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6527  * 'fallback_doms'.
6528  *
6529  * Call with hotplug lock held
6530  */
6531 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6532 {
6533         int i, j;
6534
6535         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6536         unregister_sched_domain_sysctl();
6537
6538         if (doms_new == NULL) {
6539                 ndoms_new = 1;
6540                 doms_new = &fallback_doms;
6541                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6542         }
6543
6544         /* Destroy deleted domains */
6545         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6546                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6547                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6548                                 goto match1;
6549                 }
6550                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6551                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6552 match1:
6553                 ;
6554         }
6555
6556         /* Build new domains */
6557         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6558                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6559                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6560                                 goto match2;
6561                 }
6562                 /* no match - add a new doms_new */
6563                 build_sched_domains(doms_new + i);
6564 match2:
6565                 ;
6566         }
6567
6568         /* Remember the new sched domains */
6569         if (doms_cur != &fallback_doms)
6570                 kfree(doms_cur);
6571         doms_cur = doms_new;
6572         ndoms_cur = ndoms_new;
6573
6574         register_sched_domain_sysctl();
6575 }
6576
6577 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6578 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6579 {
6580         int err;
6581
6582         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6583         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6584         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6585         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6586
6587         return err;
6588 }
6589
6590 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6591 {
6592         int ret;
6593
6594         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6595                 return -EINVAL;
6596
6597         if (smt)
6598                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6599         else
6600                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6601
6602         ret = arch_reinit_sched_domains();
6603
6604         return ret ? ret : count;
6605 }
6606
6607 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6608 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6609 {
6610         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6611 }
6612 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6613                                             const char *buf, size_t count)
6614 {
6615         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6616 }
6617 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6618                    sched_mc_power_savings_store);
6619 #endif
6620
6621 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6622 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6623 {
6624         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6625 }
6626 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6627                                              const char *buf, size_t count)
6628 {
6629         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6630 }
6631 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6632                    sched_smt_power_savings_store);
6633 #endif
6634
6635 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6636 {
6637         int err = 0;
6638
6639 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6640         if (smt_capable())
6641                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6642                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6643 #endif
6644 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6645         if (!err && mc_capable())
6646                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6647                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6648 #endif
6649         return err;
6650 }
6651 #endif
6652
6653 /*
6654  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6655  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6656  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6657  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6658  */
6659 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6660                                 unsigned long action, void *hcpu)
6661 {
6662         switch (action) {
6663         case CPU_UP_PREPARE:
6664         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6665         case CPU_DOWN_PREPARE:
6666         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6667                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6668                 return NOTIFY_OK;
6669
6670         case CPU_UP_CANCELED:
6671         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6672         case CPU_DOWN_FAILED:
6673         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6674         case CPU_ONLINE:
6675         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6676         case CPU_DEAD:
6677         case CPU_DEAD_FROZEN:
6678                 /*
6679                  * Fall through and re-initialise the domains.
6680                  */
6681                 break;
6682         default:
6683                 return NOTIFY_DONE;
6684         }
6685
6686         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6687         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6688
6689         return NOTIFY_OK;
6690 }
6691
6692 void __init sched_init_smp(void)
6693 {
6694         cpumask_t non_isolated_cpus;
6695
6696         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6697         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6698         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6699         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6700                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6701         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6702         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6703         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6704
6705         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6706         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6707                 BUG();
6708 }
6709 #else
6710 void __init sched_init_smp(void)
6711 {
6712 }
6713 #endif /* CONFIG_SMP */
6714
6715 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6716 {
6717         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6718         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6719
6720         return in_lock_functions(addr) ||
6721                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6722                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6723 }
6724
6725 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6726 {
6727         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6728 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6729         cfs_rq->rq = rq;
6730 #endif
6731         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6732 }
6733
6734 void __init sched_init(void)
6735 {
6736         int highest_cpu = 0;
6737         int i, j;
6738
6739         for_each_possible_cpu(i) {
6740                 struct rt_prio_array *array;
6741                 struct rq *rq;
6742
6743                 rq = cpu_rq(i);
6744                 spin_lock_init(&rq->lock);
6745                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6746                 rq->nr_running = 0;
6747                 rq->clock = 1;
6748                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6749 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6750                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6751                 {
6752                         struct cfs_rq *cfs_rq = &per_cpu(init_cfs_rq, i);
6753                         struct sched_entity *se =
6754                                          &per_cpu(init_sched_entity, i);
6755
6756                         init_cfs_rq_p[i] = cfs_rq;
6757                         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6758                         cfs_rq->tg = &init_task_group;
6759                         list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
6760                                                          &rq->leaf_cfs_rq_list);
6761
6762                         init_sched_entity_p[i] = se;
6763                         se->cfs_rq = &rq->cfs;
6764                         se->my_q = cfs_rq;
6765                         se->load.weight = init_task_group_load;
6766                         se->load.inv_weight =
6767                                  div64_64(1ULL<<32, init_task_group_load);
6768                         se->parent = NULL;
6769                 }
6770                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
6771                 spin_lock_init(&init_task_group.lock);
6772 #endif
6773
6774                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6775                         rq->cpu_load[j] = 0;
6776 #ifdef CONFIG_SMP
6777                 rq->sd = NULL;
6778                 rq->active_balance = 0;
6779                 rq->next_balance = jiffies;
6780                 rq->push_cpu = 0;
6781                 rq->cpu = i;
6782                 rq->migration_thread = NULL;
6783                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6784 #endif
6785                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6786
6787                 array = &rq->rt.active;
6788                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6789                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6790                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6791                 }
6792                 highest_cpu = i;
6793                 /* delimiter for bitsearch: */
6794                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6795         }
6796
6797         set_load_weight(&init_task);
6798
6799 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6800         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6801 #endif
6802
6803 #ifdef CONFIG_SMP
6804         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6805         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6806 #endif
6807
6808 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6809         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6810 #endif
6811
6812         /*
6813          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6814          */
6815         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6816         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6817
6818         /*
6819          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6820          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6821          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6822          * when this runqueue becomes "idle".
6823          */
6824         init_idle(current, smp_processor_id());
6825         /*
6826          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6827          */
6828         current->sched_class = &fair_sched_class;
6829 }
6830
6831 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6832 void __might_sleep(char *file, int line)
6833 {
6834 #ifdef in_atomic
6835         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6836
6837         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6838             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6839                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6840                         return;
6841                 prev_jiffy = jiffies;
6842                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6843                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6844                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6845                         in_atomic(), irqs_disabled());
6846                 debug_show_held_locks(current);
6847                 if (irqs_disabled())
6848                         print_irqtrace_events(current);
6849                 dump_stack();
6850         }
6851 #endif
6852 }
6853 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6854 #endif
6855
6856 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6857 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6858 {
6859         int on_rq;
6860         update_rq_clock(rq);
6861         on_rq = p->se.on_rq;
6862         if (on_rq)
6863                 deactivate_task(rq, p, 0);
6864         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6865         if (on_rq) {
6866                 activate_task(rq, p, 0);
6867                 resched_task(rq->curr);
6868         }
6869 }
6870
6871 void normalize_rt_tasks(void)
6872 {
6873         struct task_struct *g, *p;
6874         unsigned long flags;
6875         struct rq *rq;
6876
6877         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6878         do_each_thread(g, p) {
6879                 /*
6880                  * Only normalize user tasks:
6881                  */
6882                 if (!p->mm)
6883                         continue;
6884
6885                 p->se.exec_start                = 0;
6886 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6887                 p->se.wait_start                = 0;
6888                 p->se.sleep_start               = 0;
6889                 p->se.block_start               = 0;
6890 #endif
6891                 task_rq(p)->clock               = 0;
6892
6893                 if (!rt_task(p)) {
6894                         /*
6895                          * Renice negative nice level userspace
6896                          * tasks back to 0:
6897                          */
6898                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6899                                 set_user_nice(p, 0);
6900                         continue;
6901                 }
6902
6903                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6904                 rq = __task_rq_lock(p);
6905
6906                 normalize_task(rq, p);
6907
6908                 __task_rq_unlock(rq);
6909                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6910         } while_each_thread(g, p);
6911
6912         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6913 }
6914
6915 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6916
6917 #ifdef CONFIG_IA64
6918 /*
6919  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6920  *
6921  * They can only be called when the whole system has been
6922  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6923  * activity can take place. Using them for anything else would
6924  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6925  * under any other configuration.
6926  */
6927
6928 /**
6929  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6930  * @cpu: the processor in question.
6931  *
6932  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6933  */
6934 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6935 {
6936         return cpu_curr(cpu);
6937 }
6938
6939 /**
6940  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6941  * @cpu: the processor in question.
6942  * @p: the task pointer to set.
6943  *
6944  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6945  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6946  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6947  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6948  * and caller must save the original value of the current task (see
6949  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6950  * re-starting the system.
6951  *
6952  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6953  */
6954 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6955 {
6956         cpu_curr(cpu) = p;
6957 }
6958
6959 #endif
6960
6961 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6962
6963 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6964 struct task_group *sched_create_group(void)
6965 {
6966         struct task_group *tg;
6967         struct cfs_rq *cfs_rq;
6968         struct sched_entity *se;
6969         struct rq *rq;
6970         int i;
6971
6972         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6973         if (!tg)
6974                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6975
6976         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
6977         if (!tg->cfs_rq)
6978                 goto err;
6979         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
6980         if (!tg->se)
6981                 goto err;
6982
6983         for_each_possible_cpu(i) {
6984                 rq = cpu_rq(i);
6985
6986                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq), GFP_KERNEL,
6987                                                          cpu_to_node(i));
6988                 if (!cfs_rq)
6989                         goto err;
6990
6991                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity), GFP_KERNEL,
6992                                                         cpu_to_node(i));
6993                 if (!se)
6994                         goto err;
6995
6996                 memset(cfs_rq, 0, sizeof(struct cfs_rq));
6997                 memset(se, 0, sizeof(struct sched_entity));
6998
6999                 tg->cfs_rq[i] = cfs_rq;
7000                 init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7001                 cfs_rq->tg = tg;
7002
7003                 tg->se[i] = se;
7004                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7005                 se->my_q = cfs_rq;
7006                 se->load.weight = NICE_0_LOAD;
7007                 se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, NICE_0_LOAD);
7008                 se->parent = NULL;
7009         }
7010
7011         for_each_possible_cpu(i) {
7012                 rq = cpu_rq(i);
7013                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7014                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7015         }
7016
7017         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7018         spin_lock_init(&tg->lock);
7019
7020         return tg;
7021
7022 err:
7023         for_each_possible_cpu(i) {
7024                 if (tg->cfs_rq)
7025                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7026                 if (tg->se)
7027                         kfree(tg->se[i]);
7028         }
7029         kfree(tg->cfs_rq);
7030         kfree(tg->se);
7031         kfree(tg);
7032
7033         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7034 }
7035
7036 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7037 static void free_sched_group(struct rcu_head *rhp)
7038 {
7039         struct cfs_rq *cfs_rq = container_of(rhp, struct cfs_rq, rcu);
7040         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7041         struct sched_entity *se;
7042         int i;
7043
7044         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7045         for_each_possible_cpu(i) {
7046                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7047                 kfree(cfs_rq);
7048
7049                 se = tg->se[i];
7050                 kfree(se);
7051         }
7052
7053         kfree(tg->cfs_rq);
7054         kfree(tg->se);
7055         kfree(tg);
7056 }
7057
7058 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7059 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7060 {
7061         struct cfs_rq *cfs_rq;
7062         int i;
7063
7064         for_each_possible_cpu(i) {
7065                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7066                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7067         }
7068
7069         cfs_rq = tg->cfs_rq[0];
7070
7071         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7072         call_rcu(&cfs_rq->rcu, free_sched_group);
7073 }
7074
7075 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7076  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7077  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7078  *      reflect its new group.
7079  */
7080 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7081 {
7082         int on_rq, running;
7083         unsigned long flags;
7084         struct rq *rq;
7085
7086         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7087
7088         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7089                 goto done;
7090
7091         update_rq_clock(rq);
7092
7093         running = task_running(rq, tsk);
7094         on_rq = tsk->se.on_rq;
7095
7096         if (on_rq) {
7097                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7098                 if (unlikely(running))
7099                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7100         }
7101
7102         set_task_cfs_rq(tsk);
7103
7104         if (on_rq) {
7105                 if (unlikely(running))
7106                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7107                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7108         }
7109
7110 done:
7111         task_rq_unlock(rq, &flags);
7112 }
7113
7114 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7115 {
7116         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7117         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7118         int on_rq;
7119
7120         spin_lock_irq(&rq->lock);
7121
7122         on_rq = se->on_rq;
7123         if (on_rq)
7124                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7125
7126         se->load.weight = shares;
7127         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7128
7129         if (on_rq)
7130                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7131
7132         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7133 }
7134
7135 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7136 {
7137         int i;
7138
7139         spin_lock(&tg->lock);
7140         if (tg->shares == shares)
7141                 goto done;
7142
7143         tg->shares = shares;
7144         for_each_possible_cpu(i)
7145                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7146
7147 done:
7148         spin_unlock(&tg->lock);
7149         return 0;
7150 }
7151
7152 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7153 {
7154         return tg->shares;
7155 }
7156
7157 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7158
7159 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7160
7161 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7162 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7163 {
7164         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7165                             struct task_group, css);
7166 }
7167
7168 static struct cgroup_subsys_state *
7169 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7170 {
7171         struct task_group *tg;
7172
7173         if (!cgrp->parent) {
7174                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7175                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7176                 return &init_task_group.css;
7177         }
7178
7179         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7180         if (cgrp->parent->parent)
7181                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7182
7183         tg = sched_create_group();
7184         if (IS_ERR(tg))
7185                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7186
7187         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7188         tg->css.cgroup = cgrp;
7189
7190         return &tg->css;
7191 }
7192
7193 static void cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss,
7194                                struct cgroup *cgrp)
7195 {
7196         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7197
7198         sched_destroy_group(tg);
7199 }
7200
7201 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss,
7202                              struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
7203 {
7204         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7205         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7206                 return -EINVAL;
7207
7208         return 0;
7209 }
7210
7211 static void
7212 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7213                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7214 {
7215         sched_move_task(tsk);
7216 }
7217
7218 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7219                                 u64 shareval)
7220 {
7221         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7222 }
7223
7224 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7225 {
7226         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7227
7228         return (u64) tg->shares;
7229 }
7230
7231 static struct cftype cpu_shares = {
7232         .name = "shares",
7233         .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7234         .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7235 };
7236
7237 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7238 {
7239         return cgroup_add_file(cont, ss, &cpu_shares);
7240 }
7241
7242 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7243         .name           = "cpu",
7244         .create         = cpu_cgroup_create,
7245         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7246         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7247         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7248         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7249         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7250         .early_init     = 1,
7251 };
7252
7253 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */