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