]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
ARM: OMAP: Fix clockevent support for hrtimers
[linux-2.6-omap-h63xx.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
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171
172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
173         /* schedulable entities of this group on each cpu */
174         struct sched_entity **se;
175         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
176         struct cfs_rq **cfs_rq;
177         unsigned long shares;
178 #endif
179
180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
181         struct sched_rt_entity **rt_se;
182         struct rt_rq **rt_rq;
183
184         u64 rt_runtime;
185 #endif
186
187         struct rcu_head rcu;
188         struct list_head list;
189 };
190
191 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
192 /* Default task group's sched entity on each cpu */
193 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
194 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
195 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
196
197 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
198 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
199 #endif
200
201 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
202 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
203 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
204
205 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
206 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
207 #endif
208
209 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
210  * a task group's cpu shares.
211  */
212 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
213
214 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
215 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
216
217 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
218 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
219 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
220 #else
221 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
222 #endif
223
224 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
225 #endif
226
227 /* Default task group.
228  *      Every task in system belong to this group at bootup.
229  */
230 struct task_group init_task_group = {
231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
232         .se     = init_sched_entity_p,
233         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
234 #endif
235
236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
237         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
238         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
239 #endif
240 };
241
242 /* return group to which a task belongs */
243 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
244 {
245         struct task_group *tg;
246
247 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
248         tg = p->user->tg;
249 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
250         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
251                                 struct task_group, css);
252 #else
253         tg = &init_task_group;
254 #endif
255         return tg;
256 }
257
258 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
259 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
260 {
261 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
262         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
263         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
264 #endif
265
266 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
267         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
268         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
269 #endif
270 }
271
272 static inline void lock_doms_cur(void)
273 {
274         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
275 }
276
277 static inline void unlock_doms_cur(void)
278 {
279         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
280 }
281
282 #else
283
284 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
285 static inline void lock_doms_cur(void) { }
286 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
287
288 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
289
290 /* CFS-related fields in a runqueue */
291 struct cfs_rq {
292         struct load_weight load;
293         unsigned long nr_running;
294
295         u64 exec_clock;
296         u64 min_vruntime;
297
298         struct rb_root tasks_timeline;
299         struct rb_node *rb_leftmost;
300         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
301         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
302          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
303          */
304         struct sched_entity *curr, *next;
305
306         unsigned long nr_spread_over;
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
310
311         /*
312          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
313          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
314          * (like users, containers etc.)
315          *
316          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
317          * list is used during load balance.
318          */
319         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
320         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
321 #endif
322 };
323
324 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
325 struct rt_rq {
326         struct rt_prio_array active;
327         unsigned long rt_nr_running;
328 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
330 #endif
331 #ifdef CONFIG_SMP
332         unsigned long rt_nr_migratory;
333         int overloaded;
334 #endif
335         int rt_throttled;
336         u64 rt_time;
337
338 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
339         unsigned long rt_nr_boosted;
340
341         struct rq *rq;
342         struct list_head leaf_rt_rq_list;
343         struct task_group *tg;
344         struct sched_rt_entity *rt_se;
345 #endif
346 };
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349
350 /*
351  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
352  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
353  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
354  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
355  * object.
356  *
357  */
358 struct root_domain {
359         atomic_t refcount;
360         cpumask_t span;
361         cpumask_t online;
362
363         /*
364          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
365          * one runnable RT task.
366          */
367         cpumask_t rto_mask;
368         atomic_t rto_count;
369 };
370
371 /*
372  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
373  * members (mimicking the global state we have today).
374  */
375 static struct root_domain def_root_domain;
376
377 #endif
378
379 /*
380  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
381  *
382  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
383  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
384  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
385  */
386 struct rq {
387         /* runqueue lock: */
388         spinlock_t lock;
389
390         /*
391          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
392          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
393          */
394         unsigned long nr_running;
395         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
396         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
397         unsigned char idle_at_tick;
398 #ifdef CONFIG_NO_HZ
399         unsigned char in_nohz_recently;
400 #endif
401         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
402         struct load_weight load;
403         unsigned long nr_load_updates;
404         u64 nr_switches;
405
406         struct cfs_rq cfs;
407         struct rt_rq rt;
408         u64 rt_period_expire;
409         int rt_throttled;
410
411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
412         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
413         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
414 #endif
415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
416         struct list_head leaf_rt_rq_list;
417 #endif
418
419         /*
420          * This is part of a global counter where only the total sum
421          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
422          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
423          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
424          */
425         unsigned long nr_uninterruptible;
426
427         struct task_struct *curr, *idle;
428         unsigned long next_balance;
429         struct mm_struct *prev_mm;
430
431         u64 clock, prev_clock_raw;
432         s64 clock_max_delta;
433
434         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
435         u64 idle_clock;
436         unsigned int clock_deep_idle_events;
437         u64 tick_timestamp;
438
439         atomic_t nr_iowait;
440
441 #ifdef CONFIG_SMP
442         struct root_domain *rd;
443         struct sched_domain *sd;
444
445         /* For active balancing */
446         int active_balance;
447         int push_cpu;
448         /* cpu of this runqueue: */
449         int cpu;
450
451         struct task_struct *migration_thread;
452         struct list_head migration_queue;
453 #endif
454
455 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
456         unsigned long hrtick_flags;
457         ktime_t hrtick_expire;
458         struct hrtimer hrtick_timer;
459 #endif
460
461 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
462         /* latency stats */
463         struct sched_info rq_sched_info;
464
465         /* sys_sched_yield() stats */
466         unsigned int yld_exp_empty;
467         unsigned int yld_act_empty;
468         unsigned int yld_both_empty;
469         unsigned int yld_count;
470
471         /* schedule() stats */
472         unsigned int sched_switch;
473         unsigned int sched_count;
474         unsigned int sched_goidle;
475
476         /* try_to_wake_up() stats */
477         unsigned int ttwu_count;
478         unsigned int ttwu_local;
479
480         /* BKL stats */
481         unsigned int bkl_count;
482 #endif
483         struct lock_class_key rq_lock_key;
484 };
485
486 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
487
488 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
489 {
490         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
491 }
492
493 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
494 {
495 #ifdef CONFIG_SMP
496         return rq->cpu;
497 #else
498         return 0;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
504  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
505  */
506 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
507 {
508         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
509         u64 now = sched_clock();
510         s64 delta = now - prev_raw;
511         u64 clock = rq->clock;
512
513 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
514         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
515 #endif
516         /*
517          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
518          */
519         if (unlikely(delta < 0)) {
520                 clock++;
521                 rq->clock_warps++;
522         } else {
523                 /*
524                  * Catch too large forward jumps too:
525                  */
526                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
527                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
528                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
529                         else
530                                 clock++;
531                         rq->clock_overflows++;
532                 } else {
533                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
534                                 rq->clock_max_delta = delta;
535                         clock += delta;
536                 }
537         }
538
539         rq->prev_clock_raw = now;
540         rq->clock = clock;
541 }
542
543 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
544 {
545         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
546                 __update_rq_clock(rq);
547 }
548
549 /*
550  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
551  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
552  *
553  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
554  * preempt-disabled sections.
555  */
556 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
557         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
558
559 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
560 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
561 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
562 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
563
564 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
565 {
566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
567         u64 delta;
568
569         if (!rq->rt_throttled)
570                 return 0;
571
572         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
573                 return 1;
574
575         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
576         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
577
578         return (unsigned long)delta;
579 }
580
581 /*
582  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
583  */
584 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
585 # define const_debug __read_mostly
586 #else
587 # define const_debug static const
588 #endif
589
590 /*
591  * Debugging: various feature bits
592  */
593 enum {
594         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
595         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
596         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
597         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
598         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
599         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
600         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
601 };
602
603 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
604                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
605                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
606                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
607                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
608                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
609                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
610                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
611
612 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
613
614 /*
615  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
616  * Limited because this is done with IRQs disabled.
617  */
618 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
619
620 /*
621  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
622  * default: 1s
623  */
624 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
625
626 static __read_mostly int scheduler_running;
627
628 /*
629  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
630  * default: 0.95s
631  */
632 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
633
634 /*
635  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
636  */
637 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
638
639 /*
640  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
641  * clock constructed from sched_clock():
642  */
643 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
644 {
645         unsigned long long now;
646         unsigned long flags;
647         struct rq *rq;
648
649         /*
650          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
651          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
652          */
653         if (unlikely(!scheduler_running))
654                 return 0;
655
656         local_irq_save(flags);
657         rq = cpu_rq(cpu);
658         update_rq_clock(rq);
659         now = rq->clock;
660         local_irq_restore(flags);
661
662         return now;
663 }
664 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
665
666 #ifndef prepare_arch_switch
667 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
668 #endif
669 #ifndef finish_arch_switch
670 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
671 #endif
672
673 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
674 {
675         return rq->curr == p;
676 }
677
678 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
679 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
680 {
681         return task_current(rq, p);
682 }
683
684 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
685 {
686 }
687
688 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
689 {
690 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
691         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
692         rq->lock.owner = current;
693 #endif
694         /*
695          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
696          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
697          * prev into current:
698          */
699         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
700
701         spin_unlock_irq(&rq->lock);
702 }
703
704 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
705 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
706 {
707 #ifdef CONFIG_SMP
708         return p->oncpu;
709 #else
710         return task_current(rq, p);
711 #endif
712 }
713
714 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
715 {
716 #ifdef CONFIG_SMP
717         /*
718          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
719          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
720          * here.
721          */
722         next->oncpu = 1;
723 #endif
724 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
725         spin_unlock_irq(&rq->lock);
726 #else
727         spin_unlock(&rq->lock);
728 #endif
729 }
730
731 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
732 {
733 #ifdef CONFIG_SMP
734         /*
735          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
736          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
737          * finished.
738          */
739         smp_wmb();
740         prev->oncpu = 0;
741 #endif
742 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
743         local_irq_enable();
744 #endif
745 }
746 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
747
748 /*
749  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
750  * Must be called interrupts disabled.
751  */
752 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
753         __acquires(rq->lock)
754 {
755         for (;;) {
756                 struct rq *rq = task_rq(p);
757                 spin_lock(&rq->lock);
758                 if (likely(rq == task_rq(p)))
759                         return rq;
760                 spin_unlock(&rq->lock);
761         }
762 }
763
764 /*
765  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
766  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
767  * explicitly disabling preemption.
768  */
769 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
770         __acquires(rq->lock)
771 {
772         struct rq *rq;
773
774         for (;;) {
775                 local_irq_save(*flags);
776                 rq = task_rq(p);
777                 spin_lock(&rq->lock);
778                 if (likely(rq == task_rq(p)))
779                         return rq;
780                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
781         }
782 }
783
784 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
785         __releases(rq->lock)
786 {
787         spin_unlock(&rq->lock);
788 }
789
790 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
791         __releases(rq->lock)
792 {
793         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
794 }
795
796 /*
797  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
798  */
799 static struct rq *this_rq_lock(void)
800         __acquires(rq->lock)
801 {
802         struct rq *rq;
803
804         local_irq_disable();
805         rq = this_rq();
806         spin_lock(&rq->lock);
807
808         return rq;
809 }
810
811 /*
812  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
813  */
814 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
815 {
816         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
817
818         spin_lock(&rq->lock);
819         __update_rq_clock(rq);
820         spin_unlock(&rq->lock);
821         rq->clock_deep_idle_events++;
822 }
823 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
824
825 /*
826  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
827  */
828 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
829 {
830         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
831         u64 now = sched_clock();
832
833         rq->idle_clock += delta_ns;
834         /*
835          * Override the previous timestamp and ignore all
836          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
837          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
838          * rq clock:
839          */
840         spin_lock(&rq->lock);
841         rq->prev_clock_raw = now;
842         rq->clock += delta_ns;
843         spin_unlock(&rq->lock);
844         touch_softlockup_watchdog();
845 }
846 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
847
848 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
849
850 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
851 {
852         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
853 }
854
855 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
856 /*
857  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
858  *
859  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
860  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
861  * reschedule event.
862  *
863  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
864  * rq->lock.
865  */
866 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
867 {
868         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
869 }
870
871 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
872 {
873         unsigned long flags;
874
875         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
876         resched_task(rq->curr);
877         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
878 }
879
880 enum {
881         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
882         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
883 };
884
885 /*
886  * Use hrtick when:
887  *  - enabled by features
888  *  - hrtimer is actually high res
889  */
890 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
891 {
892         if (!sched_feat(HRTICK))
893                 return 0;
894         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
895 }
896
897 /*
898  * Called to set the hrtick timer state.
899  *
900  * called with rq->lock held and irqs disabled
901  */
902 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
903 {
904         assert_spin_locked(&rq->lock);
905
906         /*
907          * preempt at: now + delay
908          */
909         rq->hrtick_expire =
910                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
911         /*
912          * indicate we need to program the timer
913          */
914         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
915         if (reset)
916                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
917
918         /*
919          * New slices are called from the schedule path and don't need a
920          * forced reschedule.
921          */
922         if (reset)
923                 resched_hrt(rq->curr);
924 }
925
926 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
927 {
928         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
929                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
930 }
931
932 /*
933  * Update the timer from the possible pending state.
934  */
935 static void hrtick_set(struct rq *rq)
936 {
937         ktime_t time;
938         int set, reset;
939         unsigned long flags;
940
941         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
942
943         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
944         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
945         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
946         time = rq->hrtick_expire;
947         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
948         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
949
950         if (set) {
951                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
952                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
953                         resched_rq(rq);
954         } else
955                 hrtick_clear(rq);
956 }
957
958 /*
959  * High-resolution timer tick.
960  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
961  */
962 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
963 {
964         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
965
966         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
967
968         spin_lock(&rq->lock);
969         __update_rq_clock(rq);
970         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
971         spin_unlock(&rq->lock);
972
973         return HRTIMER_NORESTART;
974 }
975
976 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
977 {
978         rq->hrtick_flags = 0;
979         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
980         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
981         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
982 }
983
984 void hrtick_resched(void)
985 {
986         struct rq *rq;
987         unsigned long flags;
988
989         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
990                 return;
991
992         local_irq_save(flags);
993         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
994         hrtick_set(rq);
995         local_irq_restore(flags);
996 }
997 #else
998 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
999 {
1000 }
1001
1002 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1003 {
1004 }
1005
1006 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1007 {
1008 }
1009
1010 void hrtick_resched(void)
1011 {
1012 }
1013 #endif
1014
1015 /*
1016  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1017  *
1018  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1019  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1020  * the target CPU.
1021  */
1022 #ifdef CONFIG_SMP
1023
1024 #ifndef tsk_is_polling
1025 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1026 #endif
1027
1028 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1029 {
1030         int cpu;
1031
1032         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1033
1034         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1035                 return;
1036
1037         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1038
1039         cpu = task_cpu(p);
1040         if (cpu == smp_processor_id())
1041                 return;
1042
1043         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1044         smp_mb();
1045         if (!tsk_is_polling(p))
1046                 smp_send_reschedule(cpu);
1047 }
1048
1049 static void resched_cpu(int cpu)
1050 {
1051         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1052         unsigned long flags;
1053
1054         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1055                 return;
1056         resched_task(cpu_curr(cpu));
1057         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1058 }
1059 #else
1060 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1061 {
1062         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1063         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1064 }
1065 #endif
1066
1067 #if BITS_PER_LONG == 32
1068 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1069 #else
1070 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1071 #endif
1072
1073 #define WMULT_SHIFT     32
1074
1075 /*
1076  * Shift right and round:
1077  */
1078 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1079
1080 static unsigned long
1081 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1082                 struct load_weight *lw)
1083 {
1084         u64 tmp;
1085
1086         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1087                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1088
1089         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1090         /*
1091          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1092          */
1093         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1094                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1095                         WMULT_SHIFT/2);
1096         else
1097                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1098
1099         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1100 }
1101
1102 static inline unsigned long
1103 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1104 {
1105         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1106 }
1107
1108 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1109 {
1110         lw->weight += inc;
1111         lw->inv_weight = 0;
1112 }
1113
1114 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1115 {
1116         lw->weight -= dec;
1117         lw->inv_weight = 0;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1122  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1123  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1124  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1125  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1126  * slice expiry etc.
1127  */
1128
1129 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1130 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1131
1132 /*
1133  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1134  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1135  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1136  * that remained on nice 0.
1137  *
1138  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1139  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1140  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1141  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1142  * the relative distance between them is ~25%.)
1143  */
1144 static const int prio_to_weight[40] = {
1145  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1146  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1147  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1148  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1149  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1150  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1151  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1152  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1153 };
1154
1155 /*
1156  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1157  *
1158  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1159  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1160  * into multiplications:
1161  */
1162 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1163  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1164  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1165  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1166  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1167  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1168  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1169  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1170  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1171 };
1172
1173 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1174
1175 /*
1176  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1177  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1178  * structures to the load-balancing proper:
1179  */
1180 struct rq_iterator {
1181         void *arg;
1182         struct task_struct *(*start)(void *);
1183         struct task_struct *(*next)(void *);
1184 };
1185
1186 #ifdef CONFIG_SMP
1187 static unsigned long
1188 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1189               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1190               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1191               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1192
1193 static int
1194 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1195                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1196                    struct rq_iterator *iterator);
1197 #endif
1198
1199 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1200 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1201 #else
1202 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1203 #endif
1204
1205 #ifdef CONFIG_SMP
1206 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1207 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1208 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1209 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1210 #endif /* CONFIG_SMP */
1211
1212 #include "sched_stats.h"
1213 #include "sched_idletask.c"
1214 #include "sched_fair.c"
1215 #include "sched_rt.c"
1216 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1217 # include "sched_debug.c"
1218 #endif
1219
1220 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1221
1222 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1223 {
1224         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1225 }
1226
1227 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1228 {
1229         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1230 }
1231
1232 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1233 {
1234         rq->nr_running++;
1235         inc_load(rq, p);
1236 }
1237
1238 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1239 {
1240         rq->nr_running--;
1241         dec_load(rq, p);
1242 }
1243
1244 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1245 {
1246         if (task_has_rt_policy(p)) {
1247                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1248                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1249                 return;
1250         }
1251
1252         /*
1253          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1254          */
1255         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1256                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1257                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1258                 return;
1259         }
1260
1261         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1262         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1263 }
1264
1265 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1266 {
1267         sched_info_queued(p);
1268         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1269         p->se.on_rq = 1;
1270 }
1271
1272 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1273 {
1274         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1275         p->se.on_rq = 0;
1276 }
1277
1278 /*
1279  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1280  */
1281 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1282 {
1283         return p->static_prio;
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1288  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1289  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1290  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1291  * estimator recalculates.
1292  */
1293 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1294 {
1295         int prio;
1296
1297         if (task_has_rt_policy(p))
1298                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1299         else
1300                 prio = __normal_prio(p);
1301         return prio;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1306  * taken into account by the scheduler. This value might
1307  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1308  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1309  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1310  */
1311 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1312 {
1313         p->normal_prio = normal_prio(p);
1314         /*
1315          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1316          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1317          * to the normal priority:
1318          */
1319         if (!rt_prio(p->prio))
1320                 return p->normal_prio;
1321         return p->prio;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * activate_task - move a task to the runqueue.
1326  */
1327 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1328 {
1329         if (task_contributes_to_load(p))
1330                 rq->nr_uninterruptible--;
1331
1332         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1333         inc_nr_running(p, rq);
1334 }
1335
1336 /*
1337  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1338  */
1339 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1340 {
1341         if (task_contributes_to_load(p))
1342                 rq->nr_uninterruptible++;
1343
1344         dequeue_task(rq, p, sleep);
1345         dec_nr_running(p, rq);
1346 }
1347
1348 /**
1349  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1350  * @p: the task in question.
1351  */
1352 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1353 {
1354         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1355 }
1356
1357 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1358 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1359 {
1360         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1361 }
1362
1363 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1364 {
1365         set_task_rq(p, cpu);
1366 #ifdef CONFIG_SMP
1367         /*
1368          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1369          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1370          * per-task data have been completed by this moment.
1371          */
1372         smp_wmb();
1373         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1374 #endif
1375 }
1376
1377 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1378                                        const struct sched_class *prev_class,
1379                                        int oldprio, int running)
1380 {
1381         if (prev_class != p->sched_class) {
1382                 if (prev_class->switched_from)
1383                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1384                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1385         } else
1386                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1387 }
1388
1389 #ifdef CONFIG_SMP
1390
1391 /*
1392  * Is this task likely cache-hot:
1393  */
1394 static int
1395 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1396 {
1397         s64 delta;
1398
1399         /*
1400          * Buddy candidates are cache hot:
1401          */
1402         if (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next)
1403                 return 1;
1404
1405         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1406                 return 0;
1407
1408         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1409                 return 1;
1410         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1411                 return 0;
1412
1413         delta = now - p->se.exec_start;
1414
1415         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1416 }
1417
1418
1419 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1420 {
1421         int old_cpu = task_cpu(p);
1422         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1423         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1424                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1425         u64 clock_offset;
1426
1427         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1428
1429 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1430         if (p->se.wait_start)
1431                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1432         if (p->se.sleep_start)
1433                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1434         if (p->se.block_start)
1435                 p->se.block_start -= clock_offset;
1436         if (old_cpu != new_cpu) {
1437                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1438                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1439                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1440         }
1441 #endif
1442         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1443                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1444
1445         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1446 }
1447
1448 struct migration_req {
1449         struct list_head list;
1450
1451         struct task_struct *task;
1452         int dest_cpu;
1453
1454         struct completion done;
1455 };
1456
1457 /*
1458  * The task's runqueue lock must be held.
1459  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1460  */
1461 static int
1462 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1463 {
1464         struct rq *rq = task_rq(p);
1465
1466         /*
1467          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1468          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1469          */
1470         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1471                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1472                 return 0;
1473         }
1474
1475         init_completion(&req->done);
1476         req->task = p;
1477         req->dest_cpu = dest_cpu;
1478         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1479
1480         return 1;
1481 }
1482
1483 /*
1484  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1485  *
1486  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1487  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1488  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1489  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1490  * waiting to become inactive.
1491  */
1492 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1493 {
1494         unsigned long flags;
1495         int running, on_rq;
1496         struct rq *rq;
1497
1498         for (;;) {
1499                 /*
1500                  * We do the initial early heuristics without holding
1501                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1502                  * the runqueue lock when things look like they will
1503                  * work out!
1504                  */
1505                 rq = task_rq(p);
1506
1507                 /*
1508                  * If the task is actively running on another CPU
1509                  * still, just relax and busy-wait without holding
1510                  * any locks.
1511                  *
1512                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1513                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1514                  * But we don't care, since "task_running()" will
1515                  * return false if the runqueue has changed and p
1516                  * is actually now running somewhere else!
1517                  */
1518                 while (task_running(rq, p))
1519                         cpu_relax();
1520
1521                 /*
1522                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1523                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1524                  * just go back and repeat.
1525                  */
1526                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1527                 running = task_running(rq, p);
1528                 on_rq = p->se.on_rq;
1529                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1530
1531                 /*
1532                  * Was it really running after all now that we
1533                  * checked with the proper locks actually held?
1534                  *
1535                  * Oops. Go back and try again..
1536                  */
1537                 if (unlikely(running)) {
1538                         cpu_relax();
1539                         continue;
1540                 }
1541
1542                 /*
1543                  * It's not enough that it's not actively running,
1544                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1545                  * preempted!
1546                  *
1547                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1548                  * running right now), it's preempted, and we should
1549                  * yield - it could be a while.
1550                  */
1551                 if (unlikely(on_rq)) {
1552                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1553                         continue;
1554                 }
1555
1556                 /*
1557                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1558                  * runnable, which means that it will never become
1559                  * running in the future either. We're all done!
1560                  */
1561                 break;
1562         }
1563 }
1564
1565 /***
1566  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1567  * @p: the to-be-kicked thread
1568  *
1569  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1570  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1571  *
1572  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1573  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1574  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1575  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1576  * achieved as well.
1577  */
1578 void kick_process(struct task_struct *p)
1579 {
1580         int cpu;
1581
1582         preempt_disable();
1583         cpu = task_cpu(p);
1584         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1585                 smp_send_reschedule(cpu);
1586         preempt_enable();
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1591  * according to the scheduling class and "nice" value.
1592  *
1593  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1594  * balance conservatively.
1595  */
1596 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1597 {
1598         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1599         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1600
1601         if (type == 0)
1602                 return total;
1603
1604         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1609  * according to the scheduling class and "nice" value.
1610  */
1611 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1612 {
1613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1614         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1615
1616         if (type == 0)
1617                 return total;
1618
1619         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1624  */
1625 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1626 {
1627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1628         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1629         unsigned long n = rq->nr_running;
1630
1631         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1636  * domain.
1637  */
1638 static struct sched_group *
1639 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1640 {
1641         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1642         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1643         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1644         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1645
1646         do {
1647                 unsigned long load, avg_load;
1648                 int local_group;
1649                 int i;
1650
1651                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1652                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1653                         continue;
1654
1655                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1656
1657                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1658                 avg_load = 0;
1659
1660                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1661                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1662                         if (local_group)
1663                                 load = source_load(i, load_idx);
1664                         else
1665                                 load = target_load(i, load_idx);
1666
1667                         avg_load += load;
1668                 }
1669
1670                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1671                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1672                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1673
1674                 if (local_group) {
1675                         this_load = avg_load;
1676                         this = group;
1677                 } else if (avg_load < min_load) {
1678                         min_load = avg_load;
1679                         idlest = group;
1680                 }
1681         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1682
1683         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1684                 return NULL;
1685         return idlest;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1690  */
1691 static int
1692 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1693 {
1694         cpumask_t tmp;
1695         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1696         int idlest = -1;
1697         int i;
1698
1699         /* Traverse only the allowed CPUs */
1700         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1701
1702         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1703                 load = weighted_cpuload(i);
1704
1705                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1706                         min_load = load;
1707                         idlest = i;
1708                 }
1709         }
1710
1711         return idlest;
1712 }
1713
1714 /*
1715  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1716  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1717  * SD_BALANCE_EXEC.
1718  *
1719  * Balance, ie. select the least loaded group.
1720  *
1721  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1722  *
1723  * preempt must be disabled.
1724  */
1725 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1726 {
1727         struct task_struct *t = current;
1728         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1729
1730         for_each_domain(cpu, tmp) {
1731                 /*
1732                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1733                  */
1734                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1735                         break;
1736                 if (tmp->flags & flag)
1737                         sd = tmp;
1738         }
1739
1740         while (sd) {
1741                 cpumask_t span;
1742                 struct sched_group *group;
1743                 int new_cpu, weight;
1744
1745                 if (!(sd->flags & flag)) {
1746                         sd = sd->child;
1747                         continue;
1748                 }
1749
1750                 span = sd->span;
1751                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1752                 if (!group) {
1753                         sd = sd->child;
1754                         continue;
1755                 }
1756
1757                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1758                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1759                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1760                         sd = sd->child;
1761                         continue;
1762                 }
1763
1764                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1765                 cpu = new_cpu;
1766                 sd = NULL;
1767                 weight = cpus_weight(span);
1768                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1769                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1770                                 break;
1771                         if (tmp->flags & flag)
1772                                 sd = tmp;
1773                 }
1774                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1775         }
1776
1777         return cpu;
1778 }
1779
1780 #endif /* CONFIG_SMP */
1781
1782 /***
1783  * try_to_wake_up - wake up a thread
1784  * @p: the to-be-woken-up thread
1785  * @state: the mask of task states that can be woken
1786  * @sync: do a synchronous wakeup?
1787  *
1788  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1789  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1790  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1791  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1792  * runnable without the overhead of this.
1793  *
1794  * returns failure only if the task is already active.
1795  */
1796 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1797 {
1798         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1799         unsigned long flags;
1800         long old_state;
1801         struct rq *rq;
1802
1803         smp_wmb();
1804         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1805         old_state = p->state;
1806         if (!(old_state & state))
1807                 goto out;
1808
1809         if (p->se.on_rq)
1810                 goto out_running;
1811
1812         cpu = task_cpu(p);
1813         orig_cpu = cpu;
1814         this_cpu = smp_processor_id();
1815
1816 #ifdef CONFIG_SMP
1817         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1818                 goto out_activate;
1819
1820         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1821         if (cpu != orig_cpu) {
1822                 set_task_cpu(p, cpu);
1823                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1824                 /* might preempt at this point */
1825                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1826                 old_state = p->state;
1827                 if (!(old_state & state))
1828                         goto out;
1829                 if (p->se.on_rq)
1830                         goto out_running;
1831
1832                 this_cpu = smp_processor_id();
1833                 cpu = task_cpu(p);
1834         }
1835
1836 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1837         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1838         if (cpu == this_cpu)
1839                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1840         else {
1841                 struct sched_domain *sd;
1842                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1843                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1844                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1845                                 break;
1846                         }
1847                 }
1848         }
1849 #endif
1850
1851 out_activate:
1852 #endif /* CONFIG_SMP */
1853         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1854         if (sync)
1855                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1856         if (orig_cpu != cpu)
1857                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1858         if (cpu == this_cpu)
1859                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1860         else
1861                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1862         update_rq_clock(rq);
1863         activate_task(rq, p, 1);
1864         success = 1;
1865
1866 out_running:
1867         check_preempt_curr(rq, p);
1868
1869         p->state = TASK_RUNNING;
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         if (p->sched_class->task_wake_up)
1872                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1873 #endif
1874 out:
1875         task_rq_unlock(rq, &flags);
1876
1877         return success;
1878 }
1879
1880 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1881 {
1882         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1885
1886 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1887 {
1888         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1893  * p is forked by current.
1894  *
1895  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1896  */
1897 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1898 {
1899         p->se.exec_start                = 0;
1900         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1901         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1902         p->se.last_wakeup               = 0;
1903         p->se.avg_overlap               = 0;
1904
1905 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1906         p->se.wait_start                = 0;
1907         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1908         p->se.sleep_start               = 0;
1909         p->se.block_start               = 0;
1910         p->se.sleep_max                 = 0;
1911         p->se.block_max                 = 0;
1912         p->se.exec_max                  = 0;
1913         p->se.slice_max                 = 0;
1914         p->se.wait_max                  = 0;
1915 #endif
1916
1917         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1918         p->se.on_rq = 0;
1919
1920 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1921         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1922 #endif
1923
1924         /*
1925          * We mark the process as running here, but have not actually
1926          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1927          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1928          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1929          */
1930         p->state = TASK_RUNNING;
1931 }
1932
1933 /*
1934  * fork()/clone()-time setup:
1935  */
1936 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1937 {
1938         int cpu = get_cpu();
1939
1940         __sched_fork(p);
1941
1942 #ifdef CONFIG_SMP
1943         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1944 #endif
1945         set_task_cpu(p, cpu);
1946
1947         /*
1948          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1949          */
1950         p->prio = current->normal_prio;
1951         if (!rt_prio(p->prio))
1952                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1953
1954 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1955         if (likely(sched_info_on()))
1956                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1957 #endif
1958 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1959         p->oncpu = 0;
1960 #endif
1961 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1962         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1963         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1964 #endif
1965         put_cpu();
1966 }
1967
1968 /*
1969  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1970  *
1971  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1972  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1973  * on the runqueue and wakes it.
1974  */
1975 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1976 {
1977         unsigned long flags;
1978         struct rq *rq;
1979
1980         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1981         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1982         update_rq_clock(rq);
1983
1984         p->prio = effective_prio(p);
1985
1986         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
1987                 activate_task(rq, p, 0);
1988         } else {
1989                 /*
1990                  * Let the scheduling class do new task startup
1991                  * management (if any):
1992                  */
1993                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1994                 inc_nr_running(p, rq);
1995         }
1996         check_preempt_curr(rq, p);
1997 #ifdef CONFIG_SMP
1998         if (p->sched_class->task_wake_up)
1999                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2000 #endif
2001         task_rq_unlock(rq, &flags);
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2005
2006 /**
2007  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2008  * @notifier: notifier struct to register
2009  */
2010 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2011 {
2012         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2013 }
2014 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2015
2016 /**
2017  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2018  * @notifier: notifier struct to unregister
2019  *
2020  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2021  */
2022 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2023 {
2024         hlist_del(&notifier->link);
2025 }
2026 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2027
2028 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2029 {
2030         struct preempt_notifier *notifier;
2031         struct hlist_node *node;
2032
2033         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2034                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2035 }
2036
2037 static void
2038 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2039                                  struct task_struct *next)
2040 {
2041         struct preempt_notifier *notifier;
2042         struct hlist_node *node;
2043
2044         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2045                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2046 }
2047
2048 #else
2049
2050 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2051 {
2052 }
2053
2054 static void
2055 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2056                                  struct task_struct *next)
2057 {
2058 }
2059
2060 #endif
2061
2062 /**
2063  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2064  * @rq: the runqueue preparing to switch
2065  * @prev: the current task that is being switched out
2066  * @next: the task we are going to switch to.
2067  *
2068  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2069  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2070  * switch.
2071  *
2072  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2073  * hooks.
2074  */
2075 static inline void
2076 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2077                     struct task_struct *next)
2078 {
2079         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2080         prepare_lock_switch(rq, next);
2081         prepare_arch_switch(next);
2082 }
2083
2084 /**
2085  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2086  * @rq: runqueue associated with task-switch
2087  * @prev: the thread we just switched away from.
2088  *
2089  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2090  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2091  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2092  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2093  *
2094  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2095  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2096  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2097  * details.)
2098  */
2099 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2100         __releases(rq->lock)
2101 {
2102         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2103         long prev_state;
2104
2105         rq->prev_mm = NULL;
2106
2107         /*
2108          * A task struct has one reference for the use as "current".
2109          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2110          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2111          * the scheduled task must drop that reference.
2112          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2113          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2114          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2115          * be dropped twice.
2116          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2117          */
2118         prev_state = prev->state;
2119         finish_arch_switch(prev);
2120         finish_lock_switch(rq, prev);
2121 #ifdef CONFIG_SMP
2122         if (current->sched_class->post_schedule)
2123                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2124 #endif
2125
2126         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2127         if (mm)
2128                 mmdrop(mm);
2129         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2130                 /*
2131                  * Remove function-return probe instances associated with this
2132                  * task and put them back on the free list.
2133                  */
2134                 kprobe_flush_task(prev);
2135                 put_task_struct(prev);
2136         }
2137 }
2138
2139 /**
2140  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2141  * @prev: the thread we just switched away from.
2142  */
2143 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2144         __releases(rq->lock)
2145 {
2146         struct rq *rq = this_rq();
2147
2148         finish_task_switch(rq, prev);
2149 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2150         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2151         preempt_enable();
2152 #endif
2153         if (current->set_child_tid)
2154                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2155 }
2156
2157 /*
2158  * context_switch - switch to the new MM and the new
2159  * thread's register state.
2160  */
2161 static inline void
2162 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2163                struct task_struct *next)
2164 {
2165         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2166
2167         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2168         mm = next->mm;
2169         oldmm = prev->active_mm;
2170         /*
2171          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2172          * combine the page table reload and the switch backend into
2173          * one hypercall.
2174          */
2175         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2176
2177         if (unlikely(!mm)) {
2178                 next->active_mm = oldmm;
2179                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2180                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2181         } else
2182                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2183
2184         if (unlikely(!prev->mm)) {
2185                 prev->active_mm = NULL;
2186                 rq->prev_mm = oldmm;
2187         }
2188         /*
2189          * Since the runqueue lock will be released by the next
2190          * task (which is an invalid locking op but in the case
2191          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2192          * do an early lockdep release here:
2193          */
2194 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2195         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2196 #endif
2197
2198         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2199         switch_to(prev, next, prev);
2200
2201         barrier();
2202         /*
2203          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2204          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2205          * frame will be invalid.
2206          */
2207         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2208 }
2209
2210 /*
2211  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2212  *
2213  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2214  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2215  * number of context switches performed since bootup.
2216  */
2217 unsigned long nr_running(void)
2218 {
2219         unsigned long i, sum = 0;
2220
2221         for_each_online_cpu(i)
2222                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2223
2224         return sum;
2225 }
2226
2227 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2228 {
2229         unsigned long i, sum = 0;
2230
2231         for_each_possible_cpu(i)
2232                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2233
2234         /*
2235          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2236          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2237          */
2238         if (unlikely((long)sum < 0))
2239                 sum = 0;
2240
2241         return sum;
2242 }
2243
2244 unsigned long long nr_context_switches(void)
2245 {
2246         int i;
2247         unsigned long long sum = 0;
2248
2249         for_each_possible_cpu(i)
2250                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2251
2252         return sum;
2253 }
2254
2255 unsigned long nr_iowait(void)
2256 {
2257         unsigned long i, sum = 0;
2258
2259         for_each_possible_cpu(i)
2260                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2261
2262         return sum;
2263 }
2264
2265 unsigned long nr_active(void)
2266 {
2267         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2268
2269         for_each_online_cpu(i) {
2270                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2271                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2272         }
2273
2274         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2275                 uninterruptible = 0;
2276
2277         return running + uninterruptible;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2282  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2283  */
2284 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2285 {
2286         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2287         int i, scale;
2288
2289         this_rq->nr_load_updates++;
2290
2291         /* Update our load: */
2292         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2293                 unsigned long old_load, new_load;
2294
2295                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2296
2297                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2298                 new_load = this_load;
2299                 /*
2300                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2301                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2302                  * example.
2303                  */
2304                 if (new_load > old_load)
2305                         new_load += scale-1;
2306                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2307         }
2308 }
2309
2310 #ifdef CONFIG_SMP
2311
2312 /*
2313  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2314  *
2315  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2316  * you need to do so manually before calling.
2317  */
2318 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2319         __acquires(rq1->lock)
2320         __acquires(rq2->lock)
2321 {
2322         BUG_ON(!irqs_disabled());
2323         if (rq1 == rq2) {
2324                 spin_lock(&rq1->lock);
2325                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2326         } else {
2327                 if (rq1 < rq2) {
2328                         spin_lock(&rq1->lock);
2329                         spin_lock(&rq2->lock);
2330                 } else {
2331                         spin_lock(&rq2->lock);
2332                         spin_lock(&rq1->lock);
2333                 }
2334         }
2335         update_rq_clock(rq1);
2336         update_rq_clock(rq2);
2337 }
2338
2339 /*
2340  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2341  *
2342  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2343  * you need to do so manually after calling.
2344  */
2345 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2346         __releases(rq1->lock)
2347         __releases(rq2->lock)
2348 {
2349         spin_unlock(&rq1->lock);
2350         if (rq1 != rq2)
2351                 spin_unlock(&rq2->lock);
2352         else
2353                 __release(rq2->lock);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2358  */
2359 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2360         __releases(this_rq->lock)
2361         __acquires(busiest->lock)
2362         __acquires(this_rq->lock)
2363 {
2364         int ret = 0;
2365
2366         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2367                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2368                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2369                 BUG_ON(1);
2370         }
2371         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2372                 if (busiest < this_rq) {
2373                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2374                         spin_lock(&busiest->lock);
2375                         spin_lock(&this_rq->lock);
2376                         ret = 1;
2377                 } else
2378                         spin_lock(&busiest->lock);
2379         }
2380         return ret;
2381 }
2382
2383 /*
2384  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2385  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2386  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2387  * the cpu_allowed mask is restored.
2388  */
2389 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2390 {
2391         struct migration_req req;
2392         unsigned long flags;
2393         struct rq *rq;
2394
2395         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2396         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2397             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2398                 goto out;
2399
2400         /* force the process onto the specified CPU */
2401         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2402                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2403                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2404
2405                 get_task_struct(mt);
2406                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2407                 wake_up_process(mt);
2408                 put_task_struct(mt);
2409                 wait_for_completion(&req.done);
2410
2411                 return;
2412         }
2413 out:
2414         task_rq_unlock(rq, &flags);
2415 }
2416
2417 /*
2418  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2419  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2420  */
2421 void sched_exec(void)
2422 {
2423         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2424         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2425         put_cpu();
2426         if (new_cpu != this_cpu)
2427                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2428 }
2429
2430 /*
2431  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2432  * Both runqueues must be locked.
2433  */
2434 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2435                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2436 {
2437         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2438         set_task_cpu(p, this_cpu);
2439         activate_task(this_rq, p, 0);
2440         /*
2441          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2442          * to be always true for them.
2443          */
2444         check_preempt_curr(this_rq, p);
2445 }
2446
2447 /*
2448  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2449  */
2450 static
2451 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2452                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2453                      int *all_pinned)
2454 {
2455         /*
2456          * We do not migrate tasks that are:
2457          * 1) running (obviously), or
2458          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2459          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2460          */
2461         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2462                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2463                 return 0;
2464         }
2465         *all_pinned = 0;
2466
2467         if (task_running(rq, p)) {
2468                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2469                 return 0;
2470         }
2471
2472         /*
2473          * Aggressive migration if:
2474          * 1) task is cache cold, or
2475          * 2) too many balance attempts have failed.
2476          */
2477
2478         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2479                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2480 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2481                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2482                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2483                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2484                 }
2485 #endif
2486                 return 1;
2487         }
2488
2489         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2490                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2491                 return 0;
2492         }
2493         return 1;
2494 }
2495
2496 static unsigned long
2497 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2498               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2499               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2500               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2501 {
2502         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2503         struct task_struct *p;
2504         long rem_load_move = max_load_move;
2505
2506         if (max_load_move == 0)
2507                 goto out;
2508
2509         pinned = 1;
2510
2511         /*
2512          * Start the load-balancing iterator:
2513          */
2514         p = iterator->start(iterator->arg);
2515 next:
2516         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2517                 goto out;
2518         /*
2519          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2520          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2521          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2522          */
2523         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2524                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2525         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2526             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2527                 p = iterator->next(iterator->arg);
2528                 goto next;
2529         }
2530
2531         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2532         pulled++;
2533         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2534
2535         /*
2536          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2537          */
2538         if (rem_load_move > 0) {
2539                 if (p->prio < *this_best_prio)
2540                         *this_best_prio = p->prio;
2541                 p = iterator->next(iterator->arg);
2542                 goto next;
2543         }
2544 out:
2545         /*
2546          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2547          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2548          * inside pull_task().
2549          */
2550         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2551
2552         if (all_pinned)
2553                 *all_pinned = pinned;
2554
2555         return max_load_move - rem_load_move;
2556 }
2557
2558 /*
2559  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2560  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2561  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2562  *
2563  * Called with both runqueues locked.
2564  */
2565 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2566                       unsigned long max_load_move,
2567                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2568                       int *all_pinned)
2569 {
2570         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2571         unsigned long total_load_moved = 0;
2572         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2573
2574         do {
2575                 total_load_moved +=
2576                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2577                                 max_load_move - total_load_moved,
2578                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2579                 class = class->next;
2580         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2581
2582         return total_load_moved > 0;
2583 }
2584
2585 static int
2586 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2587                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2588                    struct rq_iterator *iterator)
2589 {
2590         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2591         int pinned = 0;
2592
2593         while (p) {
2594                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2595                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2596                         /*
2597                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2598                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2599                          * stats here rather than inside pull_task().
2600                          */
2601                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2602
2603                         return 1;
2604                 }
2605                 p = iterator->next(iterator->arg);
2606         }
2607
2608         return 0;
2609 }
2610
2611 /*
2612  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2613  * part of active balancing operations within "domain".
2614  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2615  *
2616  * Called with both runqueues locked.
2617  */
2618 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2619                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2620 {
2621         const struct sched_class *class;
2622
2623         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2624                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2625                         return 1;
2626
2627         return 0;
2628 }
2629
2630 /*
2631  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2632  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2633  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2634  */
2635 static struct sched_group *
2636 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2637                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2638                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2639 {
2640         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2641         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2642         unsigned long max_pull;
2643         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2644         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2645         int load_idx, group_imb = 0;
2646 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2647         int power_savings_balance = 1;
2648         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2649         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2650         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2651 #endif
2652
2653         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2654         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2655         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2656         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2657                 load_idx = sd->busy_idx;
2658         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2659                 load_idx = sd->newidle_idx;
2660         else
2661                 load_idx = sd->idle_idx;
2662
2663         do {
2664                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2665                 int local_group;
2666                 int i;
2667                 int __group_imb = 0;
2668                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2669                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2670
2671                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2672
2673                 if (local_group)
2674                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2675
2676                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2677                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2678                 max_cpu_load = 0;
2679                 min_cpu_load = ~0UL;
2680
2681                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2682                         struct rq *rq;
2683
2684                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2685                                 continue;
2686
2687                         rq = cpu_rq(i);
2688
2689                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2690                                 *sd_idle = 0;
2691
2692                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2693                         if (local_group) {
2694                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2695                                         first_idle_cpu = 1;
2696                                         balance_cpu = i;
2697                                 }
2698
2699                                 load = target_load(i, load_idx);
2700                         } else {
2701                                 load = source_load(i, load_idx);
2702                                 if (load > max_cpu_load)
2703                                         max_cpu_load = load;
2704                                 if (min_cpu_load > load)
2705                                         min_cpu_load = load;
2706                         }
2707
2708                         avg_load += load;
2709                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2710                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2711                 }
2712
2713                 /*
2714                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2715                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2716                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2717                  * to do the newly idle load balance.
2718                  */
2719                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2720                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2721                         *balance = 0;
2722                         goto ret;
2723                 }
2724
2725                 total_load += avg_load;
2726                 total_pwr += group->__cpu_power;
2727
2728                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2729                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2730                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2731
2732                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2733                         __group_imb = 1;
2734
2735                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2736
2737                 if (local_group) {
2738                         this_load = avg_load;
2739                         this = group;
2740                         this_nr_running = sum_nr_running;
2741                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2742                 } else if (avg_load > max_load &&
2743                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2744                         max_load = avg_load;
2745                         busiest = group;
2746                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2747                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2748                         group_imb = __group_imb;
2749                 }
2750
2751 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2752                 /*
2753                  * Busy processors will not participate in power savings
2754                  * balance.
2755                  */
2756                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2757                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2758                         goto group_next;
2759
2760                 /*
2761                  * If the local group is idle or completely loaded
2762                  * no need to do power savings balance at this domain
2763                  */
2764                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2765                                     !this_nr_running))
2766                         power_savings_balance = 0;
2767
2768                 /*
2769                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2770                  * don't include that group in power savings calculations
2771                  */
2772                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2773                     || !sum_nr_running)
2774                         goto group_next;
2775
2776                 /*
2777                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2778                  * This is the group from where we need to pick up the load
2779                  * for saving power
2780                  */
2781                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2782                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2783                      first_cpu(group->cpumask) <
2784                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2785                         group_min = group;
2786                         min_nr_running = sum_nr_running;
2787                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2788                                                 sum_nr_running;
2789                 }
2790
2791                 /*
2792                  * Calculate the group which is almost near its
2793                  * capacity but still has some space to pick up some load
2794                  * from other group and save more power
2795                  */
2796                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2797                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2798                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2799                              first_cpu(group->cpumask) >
2800                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2801                                 group_leader = group;
2802                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2803                         }
2804                 }
2805 group_next:
2806 #endif
2807                 group = group->next;
2808         } while (group != sd->groups);
2809
2810         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2811                 goto out_balanced;
2812
2813         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2814
2815         if (this_load >= avg_load ||
2816                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2817                 goto out_balanced;
2818
2819         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2820         if (group_imb)
2821                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2822
2823         /*
2824          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2825          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2826          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2827          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2828          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2829          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2830          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2831          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2832          * appear as very large values with unsigned longs.
2833          */
2834         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2835                 goto out_balanced;
2836
2837         /*
2838          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2839          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2840          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2841          */
2842         if (max_load < avg_load) {
2843                 *imbalance = 0;
2844                 goto small_imbalance;
2845         }
2846
2847         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2848         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2849
2850         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2851         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2852                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2853                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2854
2855         /*
2856          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2857          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2858          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2859          * moved
2860          */
2861         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2862                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2863                 unsigned int imbn;
2864
2865 small_imbalance:
2866                 pwr_move = pwr_now = 0;
2867                 imbn = 2;
2868                 if (this_nr_running) {
2869                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2870                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2871                                 imbn = 1;
2872                 } else
2873                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2874
2875                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2876                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2877                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2878                         return busiest;
2879                 }
2880
2881                 /*
2882                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2883                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2884                  * moving them.
2885                  */
2886
2887                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2888                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2889                 pwr_now += this->__cpu_power *
2890                                 min(this_load_per_task, this_load);
2891                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2892
2893                 /* Amount of load we'd subtract */
2894                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2895                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2896                 if (max_load > tmp)
2897                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2898                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2899
2900                 /* Amount of load we'd add */
2901                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2902                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2903                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2904                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2905                 else
2906                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2907                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2908                 pwr_move += this->__cpu_power *
2909                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2910                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2911
2912                 /* Move if we gain throughput */
2913                 if (pwr_move > pwr_now)
2914                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2915         }
2916
2917         return busiest;
2918
2919 out_balanced:
2920 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2921         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2922                 goto ret;
2923
2924         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2925                 *imbalance = min_load_per_task;
2926                 return group_min;
2927         }
2928 #endif
2929 ret:
2930         *imbalance = 0;
2931         return NULL;
2932 }
2933
2934 /*
2935  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2936  */
2937 static struct rq *
2938 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2939                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2940 {
2941         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2942         unsigned long max_load = 0;
2943         int i;
2944
2945         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2946                 unsigned long wl;
2947
2948                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2949                         continue;
2950
2951                 rq = cpu_rq(i);
2952                 wl = weighted_cpuload(i);
2953
2954                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2955                         continue;
2956
2957                 if (wl > max_load) {
2958                         max_load = wl;
2959                         busiest = rq;
2960                 }
2961         }
2962
2963         return busiest;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2968  * so long as it is large enough.
2969  */
2970 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2971
2972 /*
2973  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2974  * tasks if there is an imbalance.
2975  */
2976 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2977                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2978                         int *balance)
2979 {
2980         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2981         struct sched_group *group;
2982         unsigned long imbalance;
2983         struct rq *busiest;
2984         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2985         unsigned long flags;
2986
2987         /*
2988          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2989          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2990          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2991          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2992          */
2993         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2994             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2995                 sd_idle = 1;
2996
2997         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2998
2999 redo:
3000         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3001                                    &cpus, balance);
3002
3003         if (*balance == 0)
3004                 goto out_balanced;
3005
3006         if (!group) {
3007                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3008                 goto out_balanced;
3009         }
3010
3011         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3012         if (!busiest) {
3013                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3014                 goto out_balanced;
3015         }
3016
3017         BUG_ON(busiest == this_rq);
3018
3019         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3020
3021         ld_moved = 0;
3022         if (busiest->nr_running > 1) {
3023                 /*
3024                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3025                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3026                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3027                  * correctly treated as an imbalance.
3028                  */
3029                 local_irq_save(flags);
3030                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3031                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3032                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3033                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3034                 local_irq_restore(flags);
3035
3036                 /*
3037                  * some other cpu did the load balance for us.
3038                  */
3039                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3040                         resched_cpu(this_cpu);
3041
3042                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3043                 if (unlikely(all_pinned)) {
3044                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3045                         if (!cpus_empty(cpus))
3046                                 goto redo;
3047                         goto out_balanced;
3048                 }
3049         }
3050
3051         if (!ld_moved) {
3052                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3053                 sd->nr_balance_failed++;
3054
3055                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3056
3057                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3058
3059                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3060                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3061                          */
3062                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3063                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3064                                 all_pinned = 1;
3065                                 goto out_one_pinned;
3066                         }
3067
3068                         if (!busiest->active_balance) {
3069                                 busiest->active_balance = 1;
3070                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3071                                 active_balance = 1;
3072                         }
3073                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3074                         if (active_balance)
3075                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3076
3077                         /*
3078                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3079                          * counter.
3080                          */
3081                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3082                 }
3083         } else
3084                 sd->nr_balance_failed = 0;
3085
3086         if (likely(!active_balance)) {
3087                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3088                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3089         } else {
3090                 /*
3091                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3092                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3093                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3094                  * move_tasks).
3095                  */
3096                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3097                         sd->balance_interval *= 2;
3098         }
3099
3100         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3101             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3102                 return -1;
3103         return ld_moved;
3104
3105 out_balanced:
3106         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3107
3108         sd->nr_balance_failed = 0;
3109
3110 out_one_pinned:
3111         /* tune up the balancing interval */
3112         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3113                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3114                 sd->balance_interval *= 2;
3115
3116         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3117             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3118                 return -1;
3119         return 0;
3120 }
3121
3122 /*
3123  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3124  * tasks if there is an imbalance.
3125  *
3126  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3127  * this_rq is locked.
3128  */
3129 static int
3130 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3131 {
3132         struct sched_group *group;
3133         struct rq *busiest = NULL;
3134         unsigned long imbalance;
3135         int ld_moved = 0;
3136         int sd_idle = 0;
3137         int all_pinned = 0;
3138         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3139
3140         /*
3141          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3142          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3143          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3144          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3145          */
3146         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3147             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3148                 sd_idle = 1;
3149
3150         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3151 redo:
3152         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3153                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3154         if (!group) {
3155                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3156                 goto out_balanced;
3157         }
3158
3159         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3160                                 &cpus);
3161         if (!busiest) {
3162                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3163                 goto out_balanced;
3164         }
3165
3166         BUG_ON(busiest == this_rq);
3167
3168         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3169
3170         ld_moved = 0;
3171         if (busiest->nr_running > 1) {
3172                 /* Attempt to move tasks */
3173                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3174                 /* this_rq->clock is already updated */
3175                 update_rq_clock(busiest);
3176                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3177                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3178                                         &all_pinned);
3179                 spin_unlock(&busiest->lock);
3180
3181                 if (unlikely(all_pinned)) {
3182                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3183                         if (!cpus_empty(cpus))
3184                                 goto redo;
3185                 }
3186         }
3187
3188         if (!ld_moved) {
3189                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3190                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3191                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3192                         return -1;
3193         } else
3194                 sd->nr_balance_failed = 0;
3195
3196         return ld_moved;
3197
3198 out_balanced:
3199         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3200         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3201             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3202                 return -1;
3203         sd->nr_balance_failed = 0;
3204
3205         return 0;
3206 }
3207
3208 /*
3209  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3210  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3211  */
3212 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3213 {
3214         struct sched_domain *sd;
3215         int pulled_task = -1;
3216         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3217
3218         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3219                 unsigned long interval;
3220
3221                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3222                         continue;
3223
3224                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3225                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3226                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3227                                                                 this_rq, sd);
3228
3229                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3230                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3231                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3232                 if (pulled_task)
3233                         break;
3234         }
3235         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3236                 /*
3237                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3238                  * a busy processor. So reset next_balance.
3239                  */
3240                 this_rq->next_balance = next_balance;
3241         }
3242 }
3243
3244 /*
3245  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3246  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3247  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3248  * logical imbalances.
3249  *
3250  * Called with busiest_rq locked.
3251  */
3252 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3253 {
3254         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3255         struct sched_domain *sd;
3256         struct rq *target_rq;
3257
3258         /* Is there any task to move? */
3259         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3260                 return;
3261
3262         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3263
3264         /*
3265          * This condition is "impossible", if it occurs
3266          * we need to fix it. Originally reported by
3267          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3268          */
3269         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3270
3271         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3272         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3273         update_rq_clock(busiest_rq);
3274         update_rq_clock(target_rq);
3275
3276         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3277         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3278                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3279                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3280                                 break;
3281         }
3282
3283         if (likely(sd)) {
3284                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3285
3286                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3287                                   sd, CPU_IDLE))
3288                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3289                 else
3290                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3291         }
3292         spin_unlock(&target_rq->lock);
3293 }
3294
3295 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3296 static struct {
3297         atomic_t load_balancer;
3298         cpumask_t cpu_mask;
3299 } nohz ____cacheline_aligned = {
3300         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3301         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3302 };
3303
3304 /*
3305  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3306  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3307  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3308  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3309  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3310  * arrives...
3311  *
3312  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3313  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3314  * nohz.cpu_mask..
3315  *
3316  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3317  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3318  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3319  * there is no need for ilb owner.
3320  *
3321  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3322  * next busy scheduler_tick()
3323  */
3324 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3325 {
3326         int cpu = smp_processor_id();
3327
3328         if (stop_tick) {
3329                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3330                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3331
3332                 /*
3333                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3334                  */
3335                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3336                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3337                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3338                                 BUG();
3339                         return 0;
3340                 }
3341
3342                 /* time for ilb owner also to sleep */
3343                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3344                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3345                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3346                         return 0;
3347                 }
3348
3349                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3350                         /* make me the ilb owner */
3351                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3352                                 return 1;
3353                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3354                         return 1;
3355         } else {
3356                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3357                         return 0;
3358
3359                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3360
3361                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3362                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3363                                 BUG();
3364         }
3365         return 0;
3366 }
3367 #endif
3368
3369 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3370
3371 /*
3372  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3373  * and initiates a balancing operation if so.
3374  *
3375  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3376  */
3377 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3378 {
3379         int balance = 1;
3380         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3381         unsigned long interval;
3382         struct sched_domain *sd;
3383         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3384         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3385         int update_next_balance = 0;
3386
3387         for_each_domain(cpu, sd) {
3388                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3389                         continue;
3390
3391                 interval = sd->balance_interval;
3392                 if (idle != CPU_IDLE)
3393                         interval *= sd->busy_factor;
3394
3395                 /* scale ms to jiffies */
3396                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3397                 if (unlikely(!interval))
3398                         interval = 1;
3399                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3400                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3401
3402
3403                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3404                         if (!spin_trylock(&balancing))
3405                                 goto out;
3406                 }
3407
3408                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3409                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3410                                 /*
3411                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3412                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3413                                  * not idle.
3414                                  */
3415                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3416                         }
3417                         sd->last_balance = jiffies;
3418                 }
3419                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3420                         spin_unlock(&balancing);
3421 out:
3422                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3423                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3424                         update_next_balance = 1;
3425                 }
3426
3427                 /*
3428                  * Stop the load balance at this level. There is another
3429                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3430                  * actively.
3431                  */
3432                 if (!balance)
3433                         break;
3434         }
3435
3436         /*
3437          * next_balance will be updated only when there is a need.
3438          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3439          * updated.
3440          */
3441         if (likely(update_next_balance))
3442                 rq->next_balance = next_balance;
3443 }
3444
3445 /*
3446  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3447  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3448  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3449  */
3450 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3451 {
3452         int this_cpu = smp_processor_id();
3453         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3454         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3455                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3456
3457         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3458
3459 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3460         /*
3461          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3462          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3463          * stopped.
3464          */
3465         if (this_rq->idle_at_tick &&
3466             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3467                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3468                 struct rq *rq;
3469                 int balance_cpu;
3470
3471                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3472                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3473                         /*
3474                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3475                          * work being done for other cpus. Next load
3476                          * balancing owner will pick it up.
3477                          */
3478                         if (need_resched())
3479                                 break;
3480
3481                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3482
3483                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3484                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3485                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3486                 }
3487         }
3488 #endif
3489 }
3490
3491 /*
3492  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3493  *
3494  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3495  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3496  * if the whole system is idle.
3497  */
3498 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3499 {
3500 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3501         /*
3502          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3503          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3504          * load balancer.
3505          */
3506         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3507                 rq->in_nohz_recently = 0;
3508
3509                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3510                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3511                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3512                 }
3513
3514                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3515                         /*
3516                          * simple selection for now: Nominate the
3517                          * first cpu in the nohz list to be the next
3518                          * ilb owner.
3519                          *
3520                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3521                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3522                          */
3523                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3524
3525                         if (ilb != NR_CPUS)
3526                                 resched_cpu(ilb);
3527                 }
3528         }
3529
3530         /*
3531          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3532          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3533          */
3534         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3535             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3536                 resched_cpu(cpu);
3537                 return;
3538         }
3539
3540         /*
3541          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3542          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3543          */
3544         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3545             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3546                 return;
3547 #endif
3548         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3549                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3550 }
3551
3552 #else   /* CONFIG_SMP */
3553
3554 /*
3555  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3556  */
3557 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3558 {
3559 }
3560
3561 #endif
3562
3563 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3564
3565 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3566
3567 /*
3568  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3569  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3570  */
3571 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3572 {
3573         unsigned long flags;
3574         u64 ns, delta_exec;
3575         struct rq *rq;
3576
3577         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3578         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3579         if (task_current(rq, p)) {
3580                 update_rq_clock(rq);
3581                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3582                 if ((s64)delta_exec > 0)
3583                         ns += delta_exec;
3584         }
3585         task_rq_unlock(rq, &flags);
3586
3587         return ns;
3588 }
3589
3590 /*
3591  * Account user cpu time to a process.
3592  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3593  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3594  */
3595 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3596 {
3597         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3598         cputime64_t tmp;
3599
3600         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3601
3602         /* Add user time to cpustat. */
3603         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3604         if (TASK_NICE(p) > 0)
3605                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3606         else
3607                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3608 }
3609
3610 /*
3611  * Account guest cpu time to a process.
3612  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3613  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3614  */
3615 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3616 {
3617         cputime64_t tmp;
3618         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3619
3620         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3621
3622         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3623         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3624
3625         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3626         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3627 }
3628
3629 /*
3630  * Account scaled user cpu time to a process.
3631  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3632  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3633  */
3634 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3635 {
3636         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3637 }
3638
3639 /*
3640  * Account system cpu time to a process.
3641  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3642  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3643  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3644  */
3645 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3646                          cputime_t cputime)
3647 {
3648         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3649         struct rq *rq = this_rq();
3650         cputime64_t tmp;
3651
3652         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3653                 return account_guest_time(p, cputime);
3654
3655         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3656
3657         /* Add system time to cpustat. */
3658         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3659         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3660                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3661         else if (softirq_count())
3662                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3663         else if (p != rq->idle)
3664                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3665         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3666                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3667         else
3668                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3669         /* Account for system time used */
3670         acct_update_integrals(p);
3671 }
3672
3673 /*
3674  * Account scaled system cpu time to a process.
3675  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3676  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3677  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3678  */
3679 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3680 {
3681         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Account for involuntary wait time.
3686  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3687  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3688  */
3689 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3690 {
3691         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3692         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3693         struct rq *rq = this_rq();
3694
3695         if (p == rq->idle) {
3696                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3697                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3698                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3699                 else
3700                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3701         } else
3702                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3703 }
3704
3705 /*
3706  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3707  * We call it with interrupts disabled.
3708  *
3709  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3710  * timeslices.
3711  */
3712 void scheduler_tick(void)
3713 {
3714         int cpu = smp_processor_id();
3715         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3716         struct task_struct *curr = rq->curr;
3717         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3718
3719         spin_lock(&rq->lock);
3720         __update_rq_clock(rq);
3721         /*
3722          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3723          */
3724         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3725                 rq->clock = next_tick;
3726                 rq->clock_underflows++;
3727         }
3728         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3729         update_cpu_load(rq);
3730         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3731         update_sched_rt_period(rq);
3732         spin_unlock(&rq->lock);
3733
3734 #ifdef CONFIG_SMP
3735         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3736         trigger_load_balance(rq, cpu);
3737 #endif
3738 }
3739
3740 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3741
3742 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3743 {
3744         /*
3745          * Underflow?
3746          */
3747         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3748                 return;
3749         preempt_count() += val;
3750         /*
3751          * Spinlock count overflowing soon?
3752          */
3753         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3754                                 PREEMPT_MASK - 10);
3755 }
3756 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3757
3758 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3759 {
3760         /*
3761          * Underflow?
3762          */
3763         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3764                 return;
3765         /*
3766          * Is the spinlock portion underflowing?
3767          */
3768         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3769                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3770                 return;
3771
3772         preempt_count() -= val;
3773 }
3774 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3775
3776 #endif
3777
3778 /*
3779  * Print scheduling while atomic bug:
3780  */
3781 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3782 {
3783         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3784
3785         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3786                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3787
3788         debug_show_held_locks(prev);
3789         if (irqs_disabled())
3790                 print_irqtrace_events(prev);
3791
3792         if (regs)
3793                 show_regs(regs);
3794         else
3795                 dump_stack();
3796 }
3797
3798 /*
3799  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3800  */
3801 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3802 {
3803         /*
3804          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3805          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3806          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3807          */
3808         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3809                 __schedule_bug(prev);
3810
3811         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3812
3813         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3814 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3815         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3816                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3817                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3818         }
3819 #endif
3820 }
3821
3822 /*
3823  * Pick up the highest-prio task:
3824  */
3825 static inline struct task_struct *
3826 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3827 {
3828         const struct sched_class *class;
3829         struct task_struct *p;
3830
3831         /*
3832          * Optimization: we know that if all tasks are in
3833          * the fair class we can call that function directly:
3834          */
3835         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3836                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3837                 if (likely(p))
3838                         return p;
3839         }
3840
3841         class = sched_class_highest;
3842         for ( ; ; ) {
3843                 p = class->pick_next_task(rq);
3844                 if (p)
3845                         return p;
3846                 /*
3847                  * Will never be NULL as the idle class always
3848                  * returns a non-NULL p:
3849                  */
3850                 class = class->next;
3851         }
3852 }
3853
3854 /*
3855  * schedule() is the main scheduler function.
3856  */
3857 asmlinkage void __sched schedule(void)
3858 {
3859         struct task_struct *prev, *next;
3860         unsigned long *switch_count;
3861         struct rq *rq;
3862         int cpu;
3863
3864 need_resched:
3865         preempt_disable();
3866         cpu = smp_processor_id();
3867         rq = cpu_rq(cpu);
3868         rcu_qsctr_inc(cpu);
3869         prev = rq->curr;
3870         switch_count = &prev->nivcsw;
3871
3872         release_kernel_lock(prev);
3873 need_resched_nonpreemptible:
3874
3875         schedule_debug(prev);
3876
3877         hrtick_clear(rq);
3878
3879         /*
3880          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3881          */
3882         local_irq_disable();
3883         __update_rq_clock(rq);
3884         spin_lock(&rq->lock);
3885         clear_tsk_need_resched(prev);
3886
3887         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3888                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3889                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3890                         prev->state = TASK_RUNNING;
3891                 } else {
3892                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3893                 }
3894                 switch_count = &prev->nvcsw;
3895         }
3896
3897 #ifdef CONFIG_SMP
3898         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3899                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3900 #endif
3901
3902         if (unlikely(!rq->nr_running))
3903                 idle_balance(cpu, rq);
3904
3905         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3906         next = pick_next_task(rq, prev);
3907
3908         sched_info_switch(prev, next);
3909
3910         if (likely(prev != next)) {
3911                 rq->nr_switches++;
3912                 rq->curr = next;
3913                 ++*switch_count;
3914
3915                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3916                 /*
3917                  * the context switch might have flipped the stack from under
3918                  * us, hence refresh the local variables.
3919                  */
3920                 cpu = smp_processor_id();
3921                 rq = cpu_rq(cpu);
3922         } else
3923                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3924
3925         hrtick_set(rq);
3926
3927         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3928                 goto need_resched_nonpreemptible;
3929
3930         preempt_enable_no_resched();
3931         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3932                 goto need_resched;
3933 }
3934 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3935
3936 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3937 /*
3938  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3939  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3940  * occur there and call schedule directly.
3941  */
3942 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3943 {
3944         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3945         struct task_struct *task = current;
3946         int saved_lock_depth;
3947
3948         /*
3949          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3950          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3951          */
3952         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3953                 return;
3954
3955         do {
3956                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3957
3958                 /*
3959                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3960                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3961                  * auto-release the semaphore:
3962                  */
3963                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3964                 task->lock_depth = -1;
3965                 schedule();
3966                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3967                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3968
3969                 /*
3970                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3971                  * between schedule and now.
3972                  */
3973                 barrier();
3974         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3977
3978 /*
3979  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3980  * off of irq context.
3981  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3982  * protect us against recursive calling from irq.
3983  */
3984 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3985 {
3986         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3987         struct task_struct *task = current;
3988         int saved_lock_depth;
3989
3990         /* Catch callers which need to be fixed */
3991         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3992
3993         do {
3994                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3995
3996                 /*
3997                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3998                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3999                  * auto-release the semaphore:
4000                  */
4001                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4002                 task->lock_depth = -1;
4003                 local_irq_enable();
4004                 schedule();
4005                 local_irq_disable();
4006                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4007                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4008
4009                 /*
4010                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4011                  * between schedule and now.
4012                  */
4013                 barrier();
4014         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4015 }
4016
4017 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4018
4019 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4020                           void *key)
4021 {
4022         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4023 }
4024 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4025
4026 /*
4027  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4028  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4029  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4030  *
4031  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4032  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4033  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4034  */
4035 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4036                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4037 {
4038         wait_queue_t *curr, *next;
4039
4040         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4041                 unsigned flags = curr->flags;
4042
4043                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4044                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4045                         break;
4046         }
4047 }
4048
4049 /**
4050  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4051  * @q: the waitqueue
4052  * @mode: which threads
4053  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4054  * @key: is directly passed to the wakeup function
4055  */
4056 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4057                         int nr_exclusive, void *key)
4058 {
4059         unsigned long flags;
4060
4061         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4062         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4063         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4064 }
4065 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4066
4067 /*
4068  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4069  */
4070 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4071 {
4072         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4073 }
4074
4075 /**
4076  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4077  * @q: the waitqueue
4078  * @mode: which threads
4079  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4080  *
4081  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4082  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4083  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4084  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4085  *
4086  * On UP it can prevent extra preemption.
4087  */
4088 void
4089 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4090 {
4091         unsigned long flags;
4092         int sync = 1;
4093
4094         if (unlikely(!q))
4095                 return;
4096
4097         if (unlikely(!nr_exclusive))
4098                 sync = 0;
4099
4100         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4101         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4102         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4103 }
4104 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4105
4106 void complete(struct completion *x)
4107 {
4108         unsigned long flags;
4109
4110         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4111         x->done++;
4112         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4113         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL(complete);
4116
4117 void complete_all(struct completion *x)
4118 {
4119         unsigned long flags;
4120
4121         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4122         x->done += UINT_MAX/2;
4123         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4124         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4125 }
4126 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4127
4128 static inline long __sched
4129 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4130 {
4131         if (!x->done) {
4132                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4133
4134                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4135                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4136                 do {
4137                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4138                              signal_pending(current)) ||
4139                             (state == TASK_KILLABLE &&
4140                              fatal_signal_pending(current))) {
4141                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4142                                 return -ERESTARTSYS;
4143                         }
4144                         __set_current_state(state);
4145                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4146                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4147                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4148                         if (!timeout) {
4149                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4150                                 return timeout;
4151                         }
4152                 } while (!x->done);
4153                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4154         }
4155         x->done--;
4156         return timeout;
4157 }
4158
4159 static long __sched
4160 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4161 {
4162         might_sleep();
4163
4164         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4165         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4166         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4167         return timeout;
4168 }
4169
4170 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4171 {
4172         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4173 }
4174 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4175
4176 unsigned long __sched
4177 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4178 {
4179         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4180 }
4181 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4182
4183 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4184 {
4185         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4186         if (t == -ERESTARTSYS)
4187                 return t;
4188         return 0;
4189 }
4190 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4191
4192 unsigned long __sched
4193 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4194                                           unsigned long timeout)
4195 {
4196         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4197 }
4198 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4199
4200 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4201 {
4202         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4203         if (t == -ERESTARTSYS)
4204                 return t;
4205         return 0;
4206 }
4207 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4208
4209 static long __sched
4210 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4211 {
4212         unsigned long flags;
4213         wait_queue_t wait;
4214
4215         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4216
4217         __set_current_state(state);
4218
4219         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4220         __add_wait_queue(q, &wait);
4221         spin_unlock(&q->lock);
4222         timeout = schedule_timeout(timeout);
4223         spin_lock_irq(&q->lock);
4224         __remove_wait_queue(q, &wait);
4225         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4226
4227         return timeout;
4228 }
4229
4230 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4231 {
4232         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4235
4236 long __sched
4237 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4238 {
4239         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4240 }
4241 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4242
4243 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4244 {
4245         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4246 }
4247 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4248
4249 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4250 {
4251         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4252 }
4253 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4254
4255 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4256
4257 /*
4258  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4259  * @p: task
4260  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4261  *
4262  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4263  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4264  *
4265  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4266  */
4267 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4268 {
4269         unsigned long flags;
4270         int oldprio, on_rq, running;
4271         struct rq *rq;
4272         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4273
4274         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4275
4276         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4277         update_rq_clock(rq);
4278
4279         oldprio = p->prio;
4280         on_rq = p->se.on_rq;
4281         running = task_current(rq, p);
4282         if (on_rq)
4283                 dequeue_task(rq, p, 0);
4284         if (running)
4285                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4286
4287         if (rt_prio(prio))
4288                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4289         else
4290                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4291
4292         p->prio = prio;
4293
4294         if (running)
4295                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4296         if (on_rq) {
4297                 enqueue_task(rq, p, 0);
4298
4299                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4300         }
4301         task_rq_unlock(rq, &flags);
4302 }
4303
4304 #endif
4305
4306 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4307 {
4308         int old_prio, delta, on_rq;
4309         unsigned long flags;
4310         struct rq *rq;
4311
4312         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4313                 return;
4314         /*
4315          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4316          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4317          */
4318         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4319         update_rq_clock(rq);
4320         /*
4321          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4322          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4323          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4324          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4325          */
4326         if (task_has_rt_policy(p)) {
4327                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4328                 goto out_unlock;
4329         }
4330         on_rq = p->se.on_rq;
4331         if (on_rq) {
4332                 dequeue_task(rq, p, 0);
4333                 dec_load(rq, p);
4334         }
4335
4336         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4337         set_load_weight(p);
4338         old_prio = p->prio;
4339         p->prio = effective_prio(p);
4340         delta = p->prio - old_prio;
4341
4342         if (on_rq) {
4343                 enqueue_task(rq, p, 0);
4344                 inc_load(rq, p);
4345                 /*
4346                  * If the task increased its priority or is running and
4347                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4348                  */
4349                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4350                         resched_task(rq->curr);
4351         }
4352 out_unlock:
4353         task_rq_unlock(rq, &flags);
4354 }
4355 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4356
4357 /*
4358  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4359  * @p: task
4360  * @nice: nice value
4361  */
4362 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4363 {
4364         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4365         int nice_rlim = 20 - nice;
4366
4367         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4368                 capable(CAP_SYS_NICE));
4369 }
4370
4371 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4372
4373 /*
4374  * sys_nice - change the priority of the current process.
4375  * @increment: priority increment
4376  *
4377  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4378  * does similar things.
4379  */
4380 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4381 {
4382         long nice, retval;
4383
4384         /*
4385          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4386          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4387          * and we have a single winner.
4388          */
4389         if (increment < -40)
4390                 increment = -40;
4391         if (increment > 40)
4392                 increment = 40;
4393
4394         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4395         if (nice < -20)
4396                 nice = -20;
4397         if (nice > 19)
4398                 nice = 19;
4399
4400         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4401                 return -EPERM;
4402
4403         retval = security_task_setnice(current, nice);
4404         if (retval)
4405                 return retval;
4406
4407         set_user_nice(current, nice);
4408         return 0;
4409 }
4410
4411 #endif
4412
4413 /**
4414  * task_prio - return the priority value of a given task.
4415  * @p: the task in question.
4416  *
4417  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4418  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4419  * around 0, value goes from -16 to +15.
4420  */
4421 int task_prio(const struct task_struct *p)
4422 {
4423         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * task_nice - return the nice value of a given task.
4428  * @p: the task in question.
4429  */
4430 int task_nice(const struct task_struct *p)
4431 {
4432         return TASK_NICE(p);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4435
4436 /**
4437  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4438  * @cpu: the processor in question.
4439  */
4440 int idle_cpu(int cpu)
4441 {
4442         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4443 }
4444
4445 /**
4446  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4447  * @cpu: the processor in question.
4448  */
4449 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4450 {
4451         return cpu_rq(cpu)->idle;
4452 }
4453
4454 /**
4455  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4456  * @pid: the pid in question.
4457  */
4458 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4459 {
4460         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4461 }
4462
4463 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4464 static void
4465 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4466 {
4467         BUG_ON(p->se.on_rq);
4468
4469         p->policy = policy;
4470         switch (p->policy) {
4471         case SCHED_NORMAL:
4472         case SCHED_BATCH:
4473         case SCHED_IDLE:
4474                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4475                 break;
4476         case SCHED_FIFO:
4477         case SCHED_RR:
4478                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4479                 break;
4480         }
4481
4482         p->rt_priority = prio;
4483         p->normal_prio = normal_prio(p);
4484         /* we are holding p->pi_lock already */
4485         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4486         set_load_weight(p);
4487 }
4488
4489 /**
4490  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4491  * @p: the task in question.
4492  * @policy: new policy.
4493  * @param: structure containing the new RT priority.
4494  *
4495  * NOTE that the task may be already dead.
4496  */
4497 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4498                        struct sched_param *param)
4499 {
4500         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4501         unsigned long flags;
4502         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4503         struct rq *rq;
4504
4505         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4506         BUG_ON(in_interrupt());
4507 recheck:
4508         /* double check policy once rq lock held */
4509         if (policy < 0)
4510                 policy = oldpolicy = p->policy;
4511         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4512                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4513                         policy != SCHED_IDLE)
4514                 return -EINVAL;
4515         /*
4516          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4517          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4518          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4519          */
4520         if (param->sched_priority < 0 ||
4521             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4522             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4523                 return -EINVAL;
4524         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4525                 return -EINVAL;
4526
4527         /*
4528          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4529          */
4530         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4531                 if (rt_policy(policy)) {
4532                         unsigned long rlim_rtprio;
4533
4534                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4535                                 return -ESRCH;
4536                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4537                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4538
4539                         /* can't set/change the rt policy */
4540                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4541                                 return -EPERM;
4542
4543                         /* can't increase priority */
4544                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4545                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4546                                 return -EPERM;
4547                 }
4548                 /*
4549                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4550                  * move out of SCHED_IDLE either:
4551                  */
4552                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4553                         return -EPERM;
4554
4555                 /* can't change other user's priorities */
4556                 if ((current->euid != p->euid) &&
4557                     (current->euid != p->uid))
4558                         return -EPERM;
4559         }
4560
4561 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4562         /*
4563          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4564          * assigned.
4565          */
4566         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_runtime == 0)
4567                 return -EPERM;
4568 #endif
4569
4570         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4571         if (retval)
4572                 return retval;
4573         /*
4574          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4575          * changing the priority of the task:
4576          */
4577         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4578         /*
4579          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4580          * runqueue lock must be held.
4581          */
4582         rq = __task_rq_lock(p);
4583         /* recheck policy now with rq lock held */
4584         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4585                 policy = oldpolicy = -1;
4586                 __task_rq_unlock(rq);
4587                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4588                 goto recheck;
4589         }
4590         update_rq_clock(rq);
4591         on_rq = p->se.on_rq;
4592         running = task_current(rq, p);
4593         if (on_rq)
4594                 deactivate_task(rq, p, 0);
4595         if (running)
4596                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4597
4598         oldprio = p->prio;
4599         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4600
4601         if (running)
4602                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4603         if (on_rq) {
4604                 activate_task(rq, p, 0);
4605
4606                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4607         }
4608         __task_rq_unlock(rq);
4609         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4610
4611         rt_mutex_adjust_pi(p);
4612
4613         return 0;
4614 }
4615 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4616
4617 static int
4618 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4619 {
4620         struct sched_param lparam;
4621         struct task_struct *p;
4622         int retval;
4623
4624         if (!param || pid < 0)
4625                 return -EINVAL;
4626         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4627                 return -EFAULT;
4628
4629         rcu_read_lock();
4630         retval = -ESRCH;
4631         p = find_process_by_pid(pid);
4632         if (p != NULL)
4633                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4634         rcu_read_unlock();
4635
4636         return retval;
4637 }
4638
4639 /**
4640  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4641  * @pid: the pid in question.
4642  * @policy: new policy.
4643  * @param: structure containing the new RT priority.
4644  */
4645 asmlinkage long
4646 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4647 {
4648         /* negative values for policy are not valid */
4649         if (policy < 0)
4650                 return -EINVAL;
4651
4652         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4653 }
4654
4655 /**
4656  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4657  * @pid: the pid in question.
4658  * @param: structure containing the new RT priority.
4659  */
4660 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4661 {
4662         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4663 }
4664
4665 /**
4666  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4667  * @pid: the pid in question.
4668  */
4669 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4670 {
4671         struct task_struct *p;
4672         int retval;
4673
4674         if (pid < 0)
4675                 return -EINVAL;
4676
4677         retval = -ESRCH;
4678         read_lock(&tasklist_lock);
4679         p = find_process_by_pid(pid);
4680         if (p) {
4681                 retval = security_task_getscheduler(p);
4682                 if (!retval)
4683                         retval = p->policy;
4684         }
4685         read_unlock(&tasklist_lock);
4686         return retval;
4687 }
4688
4689 /**
4690  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4691  * @pid: the pid in question.
4692  * @param: structure containing the RT priority.
4693  */
4694 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4695 {
4696         struct sched_param lp;
4697         struct task_struct *p;
4698         int retval;
4699
4700         if (!param || pid < 0)
4701                 return -EINVAL;
4702
4703         read_lock(&tasklist_lock);
4704         p = find_process_by_pid(pid);
4705         retval = -ESRCH;
4706         if (!p)
4707                 goto out_unlock;
4708
4709         retval = security_task_getscheduler(p);
4710         if (retval)
4711                 goto out_unlock;
4712
4713         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4714         read_unlock(&tasklist_lock);
4715
4716         /*
4717          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4718          */
4719         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4720
4721         return retval;
4722
4723 out_unlock:
4724         read_unlock(&tasklist_lock);
4725         return retval;
4726 }
4727
4728 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4729 {
4730         cpumask_t cpus_allowed;
4731         struct task_struct *p;
4732         int retval;
4733
4734         get_online_cpus();
4735         read_lock(&tasklist_lock);
4736
4737         p = find_process_by_pid(pid);
4738         if (!p) {
4739                 read_unlock(&tasklist_lock);
4740                 put_online_cpus();
4741                 return -ESRCH;
4742         }
4743
4744         /*
4745          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4746          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4747          * usage count and then drop tasklist_lock.
4748          */
4749         get_task_struct(p);
4750         read_unlock(&tasklist_lock);
4751
4752         retval = -EPERM;
4753         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4754                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4755                 goto out_unlock;
4756
4757         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4758         if (retval)
4759                 goto out_unlock;
4760
4761         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4762         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4763  again:
4764         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4765
4766         if (!retval) {
4767                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4768                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4769                         /*
4770                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4771                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4772                          * cpuset's cpus_allowed
4773                          */
4774                         new_mask = cpus_allowed;
4775                         goto again;
4776                 }
4777         }
4778 out_unlock:
4779         put_task_struct(p);
4780         put_online_cpus();
4781         return retval;
4782 }
4783
4784 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4785                              cpumask_t *new_mask)
4786 {
4787         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4788                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4789         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4790                 len = sizeof(cpumask_t);
4791         }
4792         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4793 }
4794
4795 /**
4796  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4797  * @pid: pid of the process
4798  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4799  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4800  */
4801 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4802                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4803 {
4804         cpumask_t new_mask;
4805         int retval;
4806
4807         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4808         if (retval)
4809                 return retval;
4810
4811         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4812 }
4813
4814 /*
4815  * Represents all cpu's present in the system
4816  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4817  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4818  * method, such as ACPI for e.g.
4819  */
4820
4821 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4822 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4823
4824 #ifndef CONFIG_SMP
4825 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4826 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4827
4828 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4829 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4830 #endif
4831
4832 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4833 {
4834         struct task_struct *p;
4835         int retval;
4836
4837         get_online_cpus();
4838         read_lock(&tasklist_lock);
4839
4840         retval = -ESRCH;
4841         p = find_process_by_pid(pid);
4842         if (!p)
4843                 goto out_unlock;
4844
4845         retval = security_task_getscheduler(p);
4846         if (retval)
4847                 goto out_unlock;
4848
4849         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4850
4851 out_unlock:
4852         read_unlock(&tasklist_lock);
4853         put_online_cpus();
4854
4855         return retval;
4856 }
4857
4858 /**
4859  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4860  * @pid: pid of the process
4861  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4862  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4863  */
4864 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4865                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4866 {
4867         int ret;
4868         cpumask_t mask;
4869
4870         if (len < sizeof(cpumask_t))
4871                 return -EINVAL;
4872
4873         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4874         if (ret < 0)
4875                 return ret;
4876
4877         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4878                 return -EFAULT;
4879
4880         return sizeof(cpumask_t);
4881 }
4882
4883 /**
4884  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4885  *
4886  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4887  * other threads running on this CPU then this function will return.
4888  */
4889 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4890 {
4891         struct rq *rq = this_rq_lock();
4892
4893         schedstat_inc(rq, yld_count);
4894         current->sched_class->yield_task(rq);
4895
4896         /*
4897          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4898          * no need to preempt or enable interrupts:
4899          */
4900         __release(rq->lock);
4901         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4902         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4903         preempt_enable_no_resched();
4904
4905         schedule();
4906
4907         return 0;
4908 }
4909
4910 static void __cond_resched(void)
4911 {
4912 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4913         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4914 #endif
4915         /*
4916          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4917          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4918          * cond_resched() call.
4919          */
4920         do {
4921                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4922                 schedule();
4923                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4924         } while (need_resched());
4925 }
4926
4927 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4928 int __sched _cond_resched(void)
4929 {
4930         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4931                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4932                 __cond_resched();
4933                 return 1;
4934         }
4935         return 0;
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4938 #endif
4939
4940 /*
4941  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4942  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4943  *
4944  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4945  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4946  * spin_unlock(), once by hand).
4947  */
4948 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4949 {
4950         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
4951         int ret = 0;
4952
4953         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4954                 spin_unlock(lock);
4955                 if (resched && need_resched())
4956                         __cond_resched();
4957                 else
4958                         cpu_relax();
4959                 ret = 1;
4960                 spin_lock(lock);
4961         }
4962         return ret;
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4965
4966 int __sched cond_resched_softirq(void)
4967 {
4968         BUG_ON(!in_softirq());
4969
4970         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4971                 local_bh_enable();
4972                 __cond_resched();
4973                 local_bh_disable();
4974                 return 1;
4975         }
4976         return 0;
4977 }
4978 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4979
4980 /**
4981  * yield - yield the current processor to other threads.
4982  *
4983  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4984  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4985  */
4986 void __sched yield(void)
4987 {
4988         set_current_state(TASK_RUNNING);
4989         sys_sched_yield();
4990 }
4991 EXPORT_SYMBOL(yield);
4992
4993 /*
4994  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4995  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4996  *
4997  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4998  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4999  */
5000 void __sched io_schedule(void)
5001 {
5002         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5003
5004         delayacct_blkio_start();
5005         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5006         schedule();
5007         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5008         delayacct_blkio_end();
5009 }
5010 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5011
5012 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5013 {
5014         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5015         long ret;
5016
5017         delayacct_blkio_start();
5018         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5019         ret = schedule_timeout(timeout);
5020         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5021         delayacct_blkio_end();
5022         return ret;
5023 }
5024
5025 /**
5026  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5027  * @policy: scheduling class.
5028  *
5029  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5030  * by a given scheduling class.
5031  */
5032 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5033 {
5034         int ret = -EINVAL;
5035
5036         switch (policy) {
5037         case SCHED_FIFO:
5038         case SCHED_RR:
5039                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5040                 break;
5041         case SCHED_NORMAL:
5042         case SCHED_BATCH:
5043         case SCHED_IDLE:
5044                 ret = 0;
5045                 break;
5046         }
5047         return ret;
5048 }
5049
5050 /**
5051  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5052  * @policy: scheduling class.
5053  *
5054  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5055  * by a given scheduling class.
5056  */
5057 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5058 {
5059         int ret = -EINVAL;
5060
5061         switch (policy) {
5062         case SCHED_FIFO:
5063         case SCHED_RR:
5064                 ret = 1;
5065                 break;
5066         case SCHED_NORMAL:
5067         case SCHED_BATCH:
5068         case SCHED_IDLE:
5069                 ret = 0;
5070         }
5071         return ret;
5072 }
5073
5074 /**
5075  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5076  * @pid: pid of the process.
5077  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5078  *
5079  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5080  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5081  */
5082 asmlinkage
5083 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5084 {
5085         struct task_struct *p;
5086         unsigned int time_slice;
5087         int retval;
5088         struct timespec t;
5089
5090         if (pid < 0)
5091                 return -EINVAL;
5092
5093         retval = -ESRCH;
5094         read_lock(&tasklist_lock);
5095         p = find_process_by_pid(pid);
5096         if (!p)
5097                 goto out_unlock;
5098
5099         retval = security_task_getscheduler(p);
5100         if (retval)
5101                 goto out_unlock;
5102
5103         /*
5104          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5105          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5106          */
5107         time_slice = 0;
5108         if (p->policy == SCHED_RR) {
5109                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5110         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5111                 struct sched_entity *se = &p->se;
5112                 unsigned long flags;
5113                 struct rq *rq;
5114
5115                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5116                 if (rq->cfs.load.weight)
5117                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5118                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5119         }
5120         read_unlock(&tasklist_lock);
5121         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5122         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5123         return retval;
5124
5125 out_unlock:
5126         read_unlock(&tasklist_lock);
5127         return retval;
5128 }
5129
5130 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5131
5132 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5133 {
5134         unsigned long free = 0;
5135         unsigned state;
5136
5137         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5138         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5139                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5140 #if BITS_PER_LONG == 32
5141         if (state == TASK_RUNNING)
5142                 printk(KERN_CONT " running  ");
5143         else
5144                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5145 #else
5146         if (state == TASK_RUNNING)
5147                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5148         else
5149                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5150 #endif
5151 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5152         {
5153                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5154                 while (!*n)
5155                         n++;
5156                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5157         }
5158 #endif
5159         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5160                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5161
5162         show_stack(p, NULL);
5163 }
5164
5165 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5166 {
5167         struct task_struct *g, *p;
5168
5169 #if BITS_PER_LONG == 32
5170         printk(KERN_INFO
5171                 "  task                PC stack   pid father\n");
5172 #else
5173         printk(KERN_INFO
5174                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5175 #endif
5176         read_lock(&tasklist_lock);
5177         do_each_thread(g, p) {
5178                 /*
5179                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5180                  * console might take alot of time:
5181                  */
5182                 touch_nmi_watchdog();
5183                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5184                         sched_show_task(p);
5185         } while_each_thread(g, p);
5186
5187         touch_all_softlockup_watchdogs();
5188
5189 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5190         sysrq_sched_debug_show();
5191 #endif
5192         read_unlock(&tasklist_lock);
5193         /*
5194          * Only show locks if all tasks are dumped:
5195          */
5196         if (state_filter == -1)
5197                 debug_show_all_locks();
5198 }
5199
5200 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5201 {
5202         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5203 }
5204
5205 /**
5206  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5207  * @idle: task in question
5208  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5209  *
5210  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5211  * flag, to make booting more robust.
5212  */
5213 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5214 {
5215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5216         unsigned long flags;
5217
5218         __sched_fork(idle);
5219         idle->se.exec_start = sched_clock();
5220
5221         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5222         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5223         __set_task_cpu(idle, cpu);
5224
5225         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5226         rq->curr = rq->idle = idle;
5227 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5228         idle->oncpu = 1;
5229 #endif
5230         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5231
5232         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5233         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5234
5235         /*
5236          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5237          */
5238         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5239 }
5240
5241 /*
5242  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5243  * indicates which cpus entered this state. This is used
5244  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5245  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5246  * always be CPU_MASK_NONE.
5247  */
5248 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5249
5250 /*
5251  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5252  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5253  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5254  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5255  * number of CPUs.
5256  *
5257  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5258  */
5259 static inline void sched_init_granularity(void)
5260 {
5261         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5262         const unsigned long limit = 200000000;
5263
5264         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5265         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5266                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5267
5268         sysctl_sched_latency *= factor;
5269         if (sysctl_sched_latency > limit)
5270                 sysctl_sched_latency = limit;
5271
5272         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5273         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5274 }
5275
5276 #ifdef CONFIG_SMP
5277 /*
5278  * This is how migration works:
5279  *
5280  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5281  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5282  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5283  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5284  *    thread off the CPU)
5285  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5286  *    task is still in the wrong runqueue.
5287  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5288  *    it and puts it into the right queue.
5289  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5290  * 7) we wake up and the migration is done.
5291  */
5292
5293 /*
5294  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5295  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5296  * is removed from the allowed bitmask.
5297  *
5298  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5299  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5300  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5301  */
5302 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5303 {
5304         struct migration_req req;
5305         unsigned long flags;
5306         struct rq *rq;
5307         int ret = 0;
5308
5309         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5310         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5311                 ret = -EINVAL;
5312                 goto out;
5313         }
5314
5315         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5316                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5317         else {
5318                 p->cpus_allowed = new_mask;
5319                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5320         }
5321
5322         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5323         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5324                 goto out;
5325
5326         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5327                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5328                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5329                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5330                 wait_for_completion(&req.done);
5331                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5332                 return 0;
5333         }
5334 out:
5335         task_rq_unlock(rq, &flags);
5336
5337         return ret;
5338 }
5339 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5340
5341 /*
5342  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5343  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5344  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5345  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5346  *
5347  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5348  * as the task is no longer on this CPU.
5349  *
5350  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5351  */
5352 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5353 {
5354         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5355         int ret = 0, on_rq;
5356
5357         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5358                 return ret;
5359
5360         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5361         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5362
5363         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5364         /* Already moved. */
5365         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5366                 goto out;
5367         /* Affinity changed (again). */
5368         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5369                 goto out;
5370
5371         on_rq = p->se.on_rq;
5372         if (on_rq)
5373                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5374
5375         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5376         if (on_rq) {
5377                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5378                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5379         }
5380         ret = 1;
5381 out:
5382         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5383         return ret;
5384 }
5385
5386 /*
5387  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5388  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5389  * another runqueue.
5390  */
5391 static int migration_thread(void *data)
5392 {
5393         int cpu = (long)data;
5394         struct rq *rq;
5395
5396         rq = cpu_rq(cpu);
5397         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5398
5399         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5400         while (!kthread_should_stop()) {
5401                 struct migration_req *req;
5402                 struct list_head *head;
5403
5404                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5405
5406                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5407                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5408                         goto wait_to_die;
5409                 }
5410
5411                 if (rq->active_balance) {
5412                         active_load_balance(rq, cpu);
5413                         rq->active_balance = 0;
5414                 }
5415
5416                 head = &rq->migration_queue;
5417
5418                 if (list_empty(head)) {
5419                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5420                         schedule();
5421                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5422                         continue;
5423                 }
5424                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5425                 list_del_init(head->next);
5426
5427                 spin_unlock(&rq->lock);
5428                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5429                 local_irq_enable();
5430
5431                 complete(&req->done);
5432         }
5433         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5434         return 0;
5435
5436 wait_to_die:
5437         /* Wait for kthread_stop */
5438         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5439         while (!kthread_should_stop()) {
5440                 schedule();
5441                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5442         }
5443         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5444         return 0;
5445 }
5446
5447 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5448
5449 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5450 {
5451         int ret;
5452
5453         local_irq_disable();
5454         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5455         local_irq_enable();
5456         return ret;
5457 }
5458
5459 /*
5460  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5461  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5462  */
5463 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5464 {
5465         unsigned long flags;
5466         cpumask_t mask;
5467         struct rq *rq;
5468         int dest_cpu;
5469
5470         do {
5471                 /* On same node? */
5472                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5473                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5474                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5475
5476                 /* On any allowed CPU? */
5477                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5478                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5479
5480                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5481                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5482                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5483                         /*
5484                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5485                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5486                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5487                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5488                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5489                          */
5490                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5491                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5492                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5493                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5494
5495                         /*
5496                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5497                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5498                          * leave kernel.
5499                          */
5500                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5501                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5502                                        "longer affine to cpu%d\n",
5503                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5504                         }
5505                 }
5506         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5507 }
5508
5509 /*
5510  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5511  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5512  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5513  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5514  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5515  */
5516 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5517 {
5518         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5519         unsigned long flags;
5520
5521         local_irq_save(flags);
5522         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5523         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5524         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5525         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5526         local_irq_restore(flags);
5527 }
5528
5529 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5530 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5531 {
5532         struct task_struct *p, *t;
5533
5534         read_lock(&tasklist_lock);
5535
5536         do_each_thread(t, p) {
5537                 if (p == current)
5538                         continue;
5539
5540                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5541                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5542         } while_each_thread(t, p);
5543
5544         read_unlock(&tasklist_lock);
5545 }
5546
5547 /*
5548  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5549  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5550  * Used by CPU offline code.
5551  */
5552 void sched_idle_next(void)
5553 {
5554         int this_cpu = smp_processor_id();
5555         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5556         struct task_struct *p = rq->idle;
5557         unsigned long flags;
5558
5559         /* cpu has to be offline */
5560         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5561
5562         /*
5563          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5564          * and interrupts disabled on the current cpu.
5565          */
5566         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5567
5568         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5569
5570         update_rq_clock(rq);
5571         activate_task(rq, p, 0);
5572
5573         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5574 }
5575
5576 /*
5577  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5578  * offline.
5579  */
5580 void idle_task_exit(void)
5581 {
5582         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5583
5584         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5585
5586         if (mm != &init_mm)
5587                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5588         mmdrop(mm);
5589 }
5590
5591 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5592 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5593 {
5594         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5595
5596         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5597         BUG_ON(!p->exit_state);
5598
5599         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5600         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5601
5602         get_task_struct(p);
5603
5604         /*
5605          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5606          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5607          * fine.
5608          */
5609         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5610         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5611         spin_lock_irq(&rq->lock);
5612
5613         put_task_struct(p);
5614 }
5615
5616 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5617 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5618 {
5619         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5620         struct task_struct *next;
5621
5622         for ( ; ; ) {
5623                 if (!rq->nr_running)
5624                         break;
5625                 update_rq_clock(rq);
5626                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5627                 if (!next)
5628                         break;
5629                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5630
5631         }
5632 }
5633 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5634
5635 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5636
5637 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5638         {
5639                 .procname       = "sched_domain",
5640                 .mode           = 0555,
5641         },
5642         {0, },
5643 };
5644
5645 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5646         {
5647                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5648                 .procname       = "kernel",
5649                 .mode           = 0555,
5650                 .child          = sd_ctl_dir,
5651         },
5652         {0, },
5653 };
5654
5655 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5656 {
5657         struct ctl_table *entry =
5658                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5659
5660         return entry;
5661 }
5662
5663 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5664 {
5665         struct ctl_table *entry;
5666
5667         /*
5668          * In the intermediate directories, both the child directory and
5669          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5670          * will always be set. In the lowest directory the names are
5671          * static strings and all have proc handlers.
5672          */
5673         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5674                 if (entry->child)
5675                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5676                 if (entry->proc_handler == NULL)
5677                         kfree(entry->procname);
5678         }
5679
5680         kfree(*tablep);
5681         *tablep = NULL;
5682 }
5683
5684 static void
5685 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5686                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5687                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5688 {
5689         entry->procname = procname;
5690         entry->data = data;
5691         entry->maxlen = maxlen;
5692         entry->mode = mode;
5693         entry->proc_handler = proc_handler;
5694 }
5695
5696 static struct ctl_table *
5697 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5698 {
5699         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5700
5701         if (table == NULL)
5702                 return NULL;
5703
5704         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5705                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5706         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5707                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5708         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5709                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5710         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5711                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5712         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5713                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5714         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5716         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5718         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5719                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5720         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5721                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5722         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5723                 &sd->cache_nice_tries,
5724                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5725         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5726                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5727         /* &table[11] is terminator */
5728
5729         return table;
5730 }
5731
5732 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5733 {
5734         struct ctl_table *entry, *table;
5735         struct sched_domain *sd;
5736         int domain_num = 0, i;
5737         char buf[32];
5738
5739         for_each_domain(cpu, sd)
5740                 domain_num++;
5741         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5742         if (table == NULL)
5743                 return NULL;
5744
5745         i = 0;
5746         for_each_domain(cpu, sd) {
5747                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5748                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5749                 entry->mode = 0555;
5750                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5751                 entry++;
5752                 i++;
5753         }
5754         return table;
5755 }
5756
5757 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5758 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5759 {
5760         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5761         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5762         char buf[32];
5763
5764         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5765         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5766
5767         if (entry == NULL)
5768                 return;
5769
5770         for_each_online_cpu(i) {
5771                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5772                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5773                 entry->mode = 0555;
5774                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5775                 entry++;
5776         }
5777
5778         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5779         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5780 }
5781
5782 /* may be called multiple times per register */
5783 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5784 {
5785         if (sd_sysctl_header)
5786                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5787         sd_sysctl_header = NULL;
5788         if (sd_ctl_dir[0].child)
5789                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5790 }
5791 #else
5792 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5793 {
5794 }
5795 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5796 {
5797 }
5798 #endif
5799
5800 /*
5801  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5802  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5803  */
5804 static int __cpuinit
5805 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5806 {
5807         struct task_struct *p;
5808         int cpu = (long)hcpu;
5809         unsigned long flags;
5810         struct rq *rq;
5811
5812         switch (action) {
5813
5814         case CPU_UP_PREPARE:
5815         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5816                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5817                 if (IS_ERR(p))
5818                         return NOTIFY_BAD;
5819                 kthread_bind(p, cpu);
5820                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5821                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5822                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5823                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5824                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5825                 break;
5826
5827         case CPU_ONLINE:
5828         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5829                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5830                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5831
5832                 /* Update our root-domain */
5833                 rq = cpu_rq(cpu);
5834                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5835                 if (rq->rd) {
5836                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5837                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5838                 }
5839                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5840                 break;
5841
5842 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5843         case CPU_UP_CANCELED:
5844         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5845                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5846                         break;
5847                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5848                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5849                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5850                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5851                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5852                 break;
5853
5854         case CPU_DEAD:
5855         case CPU_DEAD_FROZEN:
5856                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5857                 migrate_live_tasks(cpu);
5858                 rq = cpu_rq(cpu);
5859                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5860                 rq->migration_thread = NULL;
5861                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5862                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5863                 update_rq_clock(rq);
5864                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5865                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5866                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5867                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5868                 migrate_dead_tasks(cpu);
5869                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5870                 cpuset_unlock();
5871                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5872                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5873
5874                 /*
5875                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5876                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5877                  * the requestors.
5878                  */
5879                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5880                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5881                         struct migration_req *req;
5882
5883                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5884                                          struct migration_req, list);
5885                         list_del_init(&req->list);
5886                         complete(&req->done);
5887                 }
5888                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5889                 break;
5890
5891         case CPU_DYING:
5892         case CPU_DYING_FROZEN:
5893                 /* Update our root-domain */
5894                 rq = cpu_rq(cpu);
5895                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5896                 if (rq->rd) {
5897                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5898                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5899                 }
5900                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5901                 break;
5902 #endif
5903         }
5904         return NOTIFY_OK;
5905 }
5906
5907 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5908  * happens before everything else.
5909  */
5910 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5911         .notifier_call = migration_call,
5912         .priority = 10
5913 };
5914
5915 void __init migration_init(void)
5916 {
5917         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5918         int err;
5919
5920         /* Start one for the boot CPU: */
5921         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5922         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5923         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5924         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5925 }
5926 #endif
5927
5928 #ifdef CONFIG_SMP
5929
5930 /* Number of possible processor ids */
5931 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5932 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5933
5934 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5935
5936 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5937 {
5938         struct sched_group *group = sd->groups;
5939         cpumask_t groupmask;
5940         char str[NR_CPUS];
5941
5942         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5943         cpus_clear(groupmask);
5944
5945         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5946
5947         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5948                 printk("does not load-balance\n");
5949                 if (sd->parent)
5950                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5951                                         " has parent");
5952                 return -1;
5953         }
5954
5955         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5956
5957         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5958                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5959                                 "CPU%d\n", cpu);
5960         }
5961         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5962                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5963                                 " CPU%d\n", cpu);
5964         }
5965
5966         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5967         do {
5968                 if (!group) {
5969                         printk("\n");
5970                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5971                         break;
5972                 }
5973
5974                 if (!group->__cpu_power) {
5975                         printk(KERN_CONT "\n");
5976                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5977                                         "set\n");
5978                         break;
5979                 }
5980
5981                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5982                         printk(KERN_CONT "\n");
5983                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5984                         break;
5985                 }
5986
5987                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5988                         printk(KERN_CONT "\n");
5989                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5990                         break;
5991                 }
5992
5993                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5994
5995                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5996                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5997
5998                 group = group->next;
5999         } while (group != sd->groups);
6000         printk(KERN_CONT "\n");
6001
6002         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6003                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6004
6005         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6006                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6007                         "of domain->span\n");
6008         return 0;
6009 }
6010
6011 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6012 {
6013         int level = 0;
6014
6015         if (!sd) {
6016                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6017                 return;
6018         }
6019
6020         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6021
6022         for (;;) {
6023                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6024                         break;
6025                 level++;
6026                 sd = sd->parent;
6027                 if (!sd)
6028                         break;
6029         }
6030 }
6031 #else
6032 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6033 #endif
6034
6035 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6036 {
6037         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6038                 return 1;
6039
6040         /* Following flags need at least 2 groups */
6041         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6042                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6043                          SD_BALANCE_FORK |
6044                          SD_BALANCE_EXEC |
6045                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6046                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6047                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6048                         return 0;
6049         }
6050
6051         /* Following flags don't use groups */
6052         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6053                          SD_WAKE_AFFINE |
6054                          SD_WAKE_BALANCE))
6055                 return 0;
6056
6057         return 1;
6058 }
6059
6060 static int
6061 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6062 {
6063         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6064
6065         if (sd_degenerate(parent))
6066                 return 1;
6067
6068         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6069                 return 0;
6070
6071         /* Does parent contain flags not in child? */
6072         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6073         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6074                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6075         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6076         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6077                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6078                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6079                                 SD_BALANCE_FORK |
6080                                 SD_BALANCE_EXEC |
6081                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6082                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6083         }
6084         if (~cflags & pflags)
6085                 return 0;
6086
6087         return 1;
6088 }
6089
6090 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6091 {
6092         unsigned long flags;
6093         const struct sched_class *class;
6094
6095         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6096
6097         if (rq->rd) {
6098                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6099
6100                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6101                         if (class->leave_domain)
6102                                 class->leave_domain(rq);
6103                 }
6104
6105                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6106                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6107
6108                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6109                         kfree(old_rd);
6110         }
6111
6112         atomic_inc(&rd->refcount);
6113         rq->rd = rd;
6114
6115         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6116         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6117                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6118
6119         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6120                 if (class->join_domain)
6121                         class->join_domain(rq);
6122         }
6123
6124         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6125 }
6126
6127 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6128 {
6129         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6130
6131         cpus_clear(rd->span);
6132         cpus_clear(rd->online);
6133 }
6134
6135 static void init_defrootdomain(void)
6136 {
6137         init_rootdomain(&def_root_domain);
6138         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6139 }
6140
6141 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6142 {
6143         struct root_domain *rd;
6144
6145         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6146         if (!rd)
6147                 return NULL;
6148
6149         init_rootdomain(rd);
6150
6151         return rd;
6152 }
6153
6154 /*
6155  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6156  * hold the hotplug lock.
6157  */
6158 static void
6159 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6160 {
6161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6162         struct sched_domain *tmp;
6163
6164         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6165         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6166                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6167                 if (!parent)
6168                         break;
6169                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6170                         tmp->parent = parent->parent;
6171                         if (parent->parent)
6172                                 parent->parent->child = tmp;
6173                 }
6174         }
6175
6176         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6177                 sd = sd->parent;
6178                 if (sd)
6179                         sd->child = NULL;
6180         }
6181
6182         sched_domain_debug(sd, cpu);
6183
6184         rq_attach_root(rq, rd);
6185         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6186 }
6187
6188 /* cpus with isolated domains */
6189 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6190
6191 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6192 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6193 {
6194         int ints[NR_CPUS], i;
6195
6196         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6197         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6198         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6199                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6200                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6201         return 1;
6202 }
6203
6204 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6205
6206 /*
6207  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6208  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6209  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6210  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6211  *
6212  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6213  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6214  * and ->cpu_power to 0.
6215  */
6216 static void
6217 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6218                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6219                                         struct sched_group **sg))
6220 {
6221         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6222         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6223         int i;
6224
6225         for_each_cpu_mask(i, span) {
6226                 struct sched_group *sg;
6227                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6228                 int j;
6229
6230                 if (cpu_isset(i, covered))
6231                         continue;
6232
6233                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6234                 sg->__cpu_power = 0;
6235
6236                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6237                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6238                                 continue;
6239
6240                         cpu_set(j, covered);
6241                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6242                 }
6243                 if (!first)
6244                         first = sg;
6245                 if (last)
6246                         last->next = sg;
6247                 last = sg;
6248         }
6249         last->next = first;
6250 }
6251
6252 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6253
6254 #ifdef CONFIG_NUMA
6255
6256 /**
6257  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6258  * @node: node whose sched_domain we're building
6259  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6260  *
6261  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6262  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6263  *
6264  * Should use nodemask_t.
6265  */
6266 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6267 {
6268         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6269
6270         min_val = INT_MAX;
6271
6272         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6273                 /* Start at @node */
6274                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6275
6276                 if (!nr_cpus_node(n))
6277                         continue;
6278
6279                 /* Skip already used nodes */
6280                 if (test_bit(n, used_nodes))
6281                         continue;
6282
6283                 /* Simple min distance search */
6284                 val = node_distance(node, n);
6285
6286                 if (val < min_val) {
6287                         min_val = val;
6288                         best_node = n;
6289                 }
6290         }
6291
6292         set_bit(best_node, used_nodes);
6293         return best_node;
6294 }
6295
6296 /**
6297  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6298  * @node: node whose cpumask we're constructing
6299  * @size: number of nodes to include in this span
6300  *
6301  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6302  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6303  * out optimally.
6304  */
6305 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6306 {
6307         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6308         cpumask_t span, nodemask;
6309         int i;
6310
6311         cpus_clear(span);
6312         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6313
6314         nodemask = node_to_cpumask(node);
6315         cpus_or(span, span, nodemask);
6316         set_bit(node, used_nodes);
6317
6318         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6319                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6320
6321                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6322                 cpus_or(span, span, nodemask);
6323         }
6324
6325         return span;
6326 }
6327 #endif
6328
6329 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6330
6331 /*
6332  * SMT sched-domains:
6333  */
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6335 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6336 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6337
6338 static int
6339 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6340 {
6341         if (sg)
6342                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6343         return cpu;
6344 }
6345 #endif
6346
6347 /*
6348  * multi-core sched-domains:
6349  */
6350 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6351 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6352 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6353 #endif
6354
6355 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6356 static int
6357 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6358 {
6359         int group;
6360         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6361         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6362         group = first_cpu(mask);
6363         if (sg)
6364                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6365         return group;
6366 }
6367 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6368 static int
6369 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6370 {
6371         if (sg)
6372                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6373         return cpu;
6374 }
6375 #endif
6376
6377 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6378 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6379
6380 static int
6381 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6382 {
6383         int group;
6384 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6385         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6386         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6387         group = first_cpu(mask);
6388 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6389         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6390         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6391         group = first_cpu(mask);
6392 #else
6393         group = cpu;
6394 #endif
6395         if (sg)
6396                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6397         return group;
6398 }
6399
6400 #ifdef CONFIG_NUMA
6401 /*
6402  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6403  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6404  * gets dynamically allocated.
6405  */
6406 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6407 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6408
6409 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6410 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6411
6412 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6413                                  struct sched_group **sg)
6414 {
6415         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6416         int group;
6417
6418         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6419         group = first_cpu(nodemask);
6420
6421         if (sg)
6422                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6423         return group;
6424 }
6425
6426 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6427 {
6428         struct sched_group *sg = group_head;
6429         int j;
6430
6431         if (!sg)
6432                 return;
6433         do {
6434                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6435                         struct sched_domain *sd;
6436
6437                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6438                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6439                                 /*
6440                                  * Only add "power" once for each
6441                                  * physical package.
6442                                  */
6443                                 continue;
6444                         }
6445
6446                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6447                 }
6448                 sg = sg->next;
6449         } while (sg != group_head);
6450 }
6451 #endif
6452
6453 #ifdef CONFIG_NUMA
6454 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6455 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6456 {
6457         int cpu, i;
6458
6459         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6460                 struct sched_group **sched_group_nodes
6461                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6462
6463                 if (!sched_group_nodes)
6464                         continue;
6465
6466                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6467                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6468                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6469
6470                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6471                         if (cpus_empty(nodemask))
6472                                 continue;
6473
6474                         if (sg == NULL)
6475                                 continue;
6476                         sg = sg->next;
6477 next_sg:
6478                         oldsg = sg;
6479                         sg = sg->next;
6480                         kfree(oldsg);
6481                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6482                                 goto next_sg;
6483                 }
6484                 kfree(sched_group_nodes);
6485                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6486         }
6487 }
6488 #else
6489 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6490 {
6491 }
6492 #endif
6493
6494 /*
6495  * Initialize sched groups cpu_power.
6496  *
6497  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6498  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6499  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6500  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6501  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6502  * less cpu_power.
6503  *
6504  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6505  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6506  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6507  */
6508 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6509 {
6510         struct sched_domain *child;
6511         struct sched_group *group;
6512
6513         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6514
6515         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6516                 return;
6517
6518         child = sd->child;
6519
6520         sd->groups->__cpu_power = 0;
6521
6522         /*
6523          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6524          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6525          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6526          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6527          * same sched domain.
6528          */
6529         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6530                        (child->flags &
6531                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6532                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6533                 return;
6534         }
6535
6536         /*
6537          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6538          */
6539         group = child->groups;
6540         do {
6541                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6542                 group = group->next;
6543         } while (group != child->groups);
6544 }
6545
6546 /*
6547  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6548  * to the individual cpus
6549  */
6550 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6551 {
6552         int i;
6553         struct root_domain *rd;
6554 #ifdef CONFIG_NUMA
6555         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6556         int sd_allnodes = 0;
6557
6558         /*
6559          * Allocate the per-node list of sched groups
6560          */
6561         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6562                                     GFP_KERNEL);
6563         if (!sched_group_nodes) {
6564                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6565                 return -ENOMEM;
6566         }
6567         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6568 #endif
6569
6570         rd = alloc_rootdomain();
6571         if (!rd) {
6572                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6573                 return -ENOMEM;
6574         }
6575
6576         /*
6577          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6578          */
6579         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6580                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6581                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6582
6583                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6584
6585 #ifdef CONFIG_NUMA
6586                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6587                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6588                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6589                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6590                         sd->span = *cpu_map;
6591                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6592                         p = sd;
6593                         sd_allnodes = 1;
6594                 } else
6595                         p = NULL;
6596
6597                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6598                 *sd = SD_NODE_INIT;
6599                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6600                 sd->parent = p;
6601                 if (p)
6602                         p->child = sd;
6603                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6604 #endif
6605
6606                 p = sd;
6607                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6608                 *sd = SD_CPU_INIT;
6609                 sd->span = nodemask;
6610                 sd->parent = p;
6611                 if (p)
6612                         p->child = sd;
6613                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6614
6615 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6616                 p = sd;
6617                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6618                 *sd = SD_MC_INIT;
6619                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6620                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6621                 sd->parent = p;
6622                 p->child = sd;
6623                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6624 #endif
6625
6626 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6627                 p = sd;
6628                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6629                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6630                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6631                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6632                 sd->parent = p;
6633                 p->child = sd;
6634                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6635 #endif
6636         }
6637
6638 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6639         /* Set up CPU (sibling) groups */
6640         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6641                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6642                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6643                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6644                         continue;
6645
6646                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6647                                         &cpu_to_cpu_group);
6648         }
6649 #endif
6650
6651 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6652         /* Set up multi-core groups */
6653         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6654                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6655                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6656                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6657                         continue;
6658                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6659                                         &cpu_to_core_group);
6660         }
6661 #endif
6662
6663         /* Set up physical groups */
6664         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6665                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6666
6667                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6668                 if (cpus_empty(nodemask))
6669                         continue;
6670
6671                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6672         }
6673
6674 #ifdef CONFIG_NUMA
6675         /* Set up node groups */
6676         if (sd_allnodes)
6677                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6678                                         &cpu_to_allnodes_group);
6679
6680         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6681                 /* Set up node groups */
6682                 struct sched_group *sg, *prev;
6683                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6684                 cpumask_t domainspan;
6685                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6686                 int j;
6687
6688                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6689                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6690                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6691                         continue;
6692                 }
6693
6694                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6695                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6696
6697                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6698                 if (!sg) {
6699                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6700                                 "node %d\n", i);
6701                         goto error;
6702                 }
6703                 sched_group_nodes[i] = sg;
6704                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6705                         struct sched_domain *sd;
6706
6707                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6708                         sd->groups = sg;
6709                 }
6710                 sg->__cpu_power = 0;
6711                 sg->cpumask = nodemask;
6712                 sg->next = sg;
6713                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6714                 prev = sg;
6715
6716                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6717                         cpumask_t tmp, notcovered;
6718                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6719
6720                         cpus_complement(notcovered, covered);
6721                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6722                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6723                         if (cpus_empty(tmp))
6724                                 break;
6725
6726                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6727                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6728                         if (cpus_empty(tmp))
6729                                 continue;
6730
6731                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6732                                           GFP_KERNEL, i);
6733                         if (!sg) {
6734                                 printk(KERN_WARNING
6735                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6736                                 goto error;
6737                         }
6738                         sg->__cpu_power = 0;
6739                         sg->cpumask = tmp;
6740                         sg->next = prev->next;
6741                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6742                         prev->next = sg;
6743                         prev = sg;
6744                 }
6745         }
6746 #endif
6747
6748         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6749 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6750         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6751                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6752
6753                 init_sched_groups_power(i, sd);
6754         }
6755 #endif
6756 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6757         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6758                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6759
6760                 init_sched_groups_power(i, sd);
6761         }
6762 #endif
6763
6764         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6765                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6766
6767                 init_sched_groups_power(i, sd);
6768         }
6769
6770 #ifdef CONFIG_NUMA
6771         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6772                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6773
6774         if (sd_allnodes) {
6775                 struct sched_group *sg;
6776
6777                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6778                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6779         }
6780 #endif
6781
6782         /* Attach the domains */
6783         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6784                 struct sched_domain *sd;
6785 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6786                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6787 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6788                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6789 #else
6790                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6791 #endif
6792                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6793         }
6794
6795         return 0;
6796
6797 #ifdef CONFIG_NUMA
6798 error:
6799         free_sched_groups(cpu_map);
6800         return -ENOMEM;
6801 #endif
6802 }
6803
6804 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6805 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6806
6807 /*
6808  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6809  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6810  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6811  */
6812 static cpumask_t fallback_doms;
6813
6814 /*
6815  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6816  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6817  * exclude other special cases in the future.
6818  */
6819 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6820 {
6821         int err;
6822
6823         ndoms_cur = 1;
6824         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6825         if (!doms_cur)
6826                 doms_cur = &fallback_doms;
6827         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6828         err = build_sched_domains(doms_cur);
6829         register_sched_domain_sysctl();
6830
6831         return err;
6832 }
6833
6834 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6835 {
6836         free_sched_groups(cpu_map);
6837 }
6838
6839 /*
6840  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6841  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6842  */
6843 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6844 {
6845         int i;
6846
6847         unregister_sched_domain_sysctl();
6848
6849         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6850                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6851         synchronize_sched();
6852         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6853 }
6854
6855 /*
6856  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6857  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6858  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6859  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6860  *
6861  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6862  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6863  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6864  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6865  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6866  * it as it is.
6867  *
6868  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6869  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6870  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6871  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6872  * 'fallback_doms'.
6873  *
6874  * Call with hotplug lock held
6875  */
6876 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6877 {
6878         int i, j;
6879
6880         lock_doms_cur();
6881
6882         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6883         unregister_sched_domain_sysctl();
6884
6885         if (doms_new == NULL) {
6886                 ndoms_new = 1;
6887                 doms_new = &fallback_doms;
6888                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6889         }
6890
6891         /* Destroy deleted domains */
6892         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6893                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6894                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6895                                 goto match1;
6896                 }
6897                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6898                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6899 match1:
6900                 ;
6901         }
6902
6903         /* Build new domains */
6904         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6905                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6906                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6907                                 goto match2;
6908                 }
6909                 /* no match - add a new doms_new */
6910                 build_sched_domains(doms_new + i);
6911 match2:
6912                 ;
6913         }
6914
6915         /* Remember the new sched domains */
6916         if (doms_cur != &fallback_doms)
6917                 kfree(doms_cur);
6918         doms_cur = doms_new;
6919         ndoms_cur = ndoms_new;
6920
6921         register_sched_domain_sysctl();
6922
6923         unlock_doms_cur();
6924 }
6925
6926 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6927 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6928 {
6929         int err;
6930
6931         get_online_cpus();
6932         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6933         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6934         put_online_cpus();
6935
6936         return err;
6937 }
6938
6939 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6940 {
6941         int ret;
6942
6943         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6944                 return -EINVAL;
6945
6946         if (smt)
6947                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6948         else
6949                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6950
6951         ret = arch_reinit_sched_domains();
6952
6953         return ret ? ret : count;
6954 }
6955
6956 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6957 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6958 {
6959         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6960 }
6961 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6962                                             const char *buf, size_t count)
6963 {
6964         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6965 }
6966 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6967                    sched_mc_power_savings_store);
6968 #endif
6969
6970 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6971 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6972 {
6973         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6974 }
6975 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6976                                              const char *buf, size_t count)
6977 {
6978         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6979 }
6980 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6981                    sched_smt_power_savings_store);
6982 #endif
6983
6984 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6985 {
6986         int err = 0;
6987
6988 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6989         if (smt_capable())
6990                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6991                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6992 #endif
6993 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6994         if (!err && mc_capable())
6995                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6996                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6997 #endif
6998         return err;
6999 }
7000 #endif
7001
7002 /*
7003  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7004  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7005  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7006  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7007  */
7008 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7009                                 unsigned long action, void *hcpu)
7010 {
7011         switch (action) {
7012         case CPU_UP_PREPARE:
7013         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7014         case CPU_DOWN_PREPARE:
7015         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7016                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7017                 return NOTIFY_OK;
7018
7019         case CPU_UP_CANCELED:
7020         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7021         case CPU_DOWN_FAILED:
7022         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7023         case CPU_ONLINE:
7024         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7025         case CPU_DEAD:
7026         case CPU_DEAD_FROZEN:
7027                 /*
7028                  * Fall through and re-initialise the domains.
7029                  */
7030                 break;
7031         default:
7032                 return NOTIFY_DONE;
7033         }
7034
7035         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7036         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7037
7038         return NOTIFY_OK;
7039 }
7040
7041 void __init sched_init_smp(void)
7042 {
7043         cpumask_t non_isolated_cpus;
7044
7045         get_online_cpus();
7046         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7047         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7048         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7049                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7050         put_online_cpus();
7051         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7052         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7053
7054         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7055         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7056                 BUG();
7057         sched_init_granularity();
7058 }
7059 #else
7060 void __init sched_init_smp(void)
7061 {
7062         sched_init_granularity();
7063 }
7064 #endif /* CONFIG_SMP */
7065
7066 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7067 {
7068         return in_lock_functions(addr) ||
7069                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7070                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7071 }
7072
7073 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7074 {
7075         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7076 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7077         cfs_rq->rq = rq;
7078 #endif
7079         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7080 }
7081
7082 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7083 {
7084         struct rt_prio_array *array;
7085         int i;
7086
7087         array = &rt_rq->active;
7088         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7089                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7090                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7091         }
7092         /* delimiter for bitsearch: */
7093         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7094
7095 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7096         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7097 #endif
7098 #ifdef CONFIG_SMP
7099         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7100         rt_rq->overloaded = 0;
7101 #endif
7102
7103         rt_rq->rt_time = 0;
7104         rt_rq->rt_throttled = 0;
7105
7106 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7107         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7108         rt_rq->rq = rq;
7109 #endif
7110 }
7111
7112 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7113 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7114                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7115                 int cpu, int add)
7116 {
7117         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7118         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7119         cfs_rq->tg = tg;
7120         if (add)
7121                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7122
7123         tg->se[cpu] = se;
7124         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7125         se->my_q = cfs_rq;
7126         se->load.weight = tg->shares;
7127         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7128         se->parent = NULL;
7129 }
7130 #endif
7131
7132 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7133 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7134                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7135                 int cpu, int add)
7136 {
7137         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7138         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7139         rt_rq->tg = tg;
7140         rt_rq->rt_se = rt_se;
7141         if (add)
7142                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7143
7144         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7145         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7146         rt_se->my_q = rt_rq;
7147         rt_se->parent = NULL;
7148         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7149 }
7150 #endif
7151
7152 void __init sched_init(void)
7153 {
7154         int highest_cpu = 0;
7155         int i, j;
7156
7157 #ifdef CONFIG_SMP
7158         init_defrootdomain();
7159 #endif
7160
7161 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7162         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7163 #endif
7164
7165         for_each_possible_cpu(i) {
7166                 struct rq *rq;
7167
7168                 rq = cpu_rq(i);
7169                 spin_lock_init(&rq->lock);
7170                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7171                 rq->nr_running = 0;
7172                 rq->clock = 1;
7173                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7174                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7175 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7176                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7177                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7178                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7179                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7180                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7181
7182 #endif
7183 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7184                 init_task_group.rt_runtime =
7185                         sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
7186                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7187                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7188                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7189                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7190 #endif
7191                 rq->rt_period_expire = 0;
7192                 rq->rt_throttled = 0;
7193
7194                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7195                         rq->cpu_load[j] = 0;
7196 #ifdef CONFIG_SMP
7197                 rq->sd = NULL;
7198                 rq->rd = NULL;
7199                 rq->active_balance = 0;
7200                 rq->next_balance = jiffies;
7201                 rq->push_cpu = 0;
7202                 rq->cpu = i;
7203                 rq->migration_thread = NULL;
7204                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7205                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7206 #endif
7207                 init_rq_hrtick(rq);
7208                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7209                 highest_cpu = i;
7210         }
7211
7212         set_load_weight(&init_task);
7213
7214 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7215         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7216 #endif
7217
7218 #ifdef CONFIG_SMP
7219         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7220         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7221 #endif
7222
7223 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7224         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7225 #endif
7226
7227         /*
7228          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7229          */
7230         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7231         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7232
7233         /*
7234          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7235          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7236          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7237          * when this runqueue becomes "idle".
7238          */
7239         init_idle(current, smp_processor_id());
7240         /*
7241          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7242          */
7243         current->sched_class = &fair_sched_class;
7244
7245         scheduler_running = 1;
7246 }
7247
7248 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7249 void __might_sleep(char *file, int line)
7250 {
7251 #ifdef in_atomic
7252         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7253
7254         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7255             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7256                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7257                         return;
7258                 prev_jiffy = jiffies;
7259                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7260                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7261                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7262                         in_atomic(), irqs_disabled());
7263                 debug_show_held_locks(current);
7264                 if (irqs_disabled())
7265                         print_irqtrace_events(current);
7266                 dump_stack();
7267         }
7268 #endif
7269 }
7270 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7271 #endif
7272
7273 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7274 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7275 {
7276         int on_rq;
7277         update_rq_clock(rq);
7278         on_rq = p->se.on_rq;
7279         if (on_rq)
7280                 deactivate_task(rq, p, 0);
7281         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7282         if (on_rq) {
7283                 activate_task(rq, p, 0);
7284                 resched_task(rq->curr);
7285         }
7286 }
7287
7288 void normalize_rt_tasks(void)
7289 {
7290         struct task_struct *g, *p;
7291         unsigned long flags;
7292         struct rq *rq;
7293
7294         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7295         do_each_thread(g, p) {
7296                 /*
7297                  * Only normalize user tasks:
7298                  */
7299                 if (!p->mm)
7300                         continue;
7301
7302                 p->se.exec_start                = 0;
7303 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7304                 p->se.wait_start                = 0;
7305                 p->se.sleep_start               = 0;
7306                 p->se.block_start               = 0;
7307 #endif
7308                 task_rq(p)->clock               = 0;
7309
7310                 if (!rt_task(p)) {
7311                         /*
7312                          * Renice negative nice level userspace
7313                          * tasks back to 0:
7314                          */
7315                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7316                                 set_user_nice(p, 0);
7317                         continue;
7318                 }
7319
7320                 spin_lock(&p->pi_lock);
7321                 rq = __task_rq_lock(p);
7322
7323                 normalize_task(rq, p);
7324
7325                 __task_rq_unlock(rq);
7326                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7327         } while_each_thread(g, p);
7328
7329         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7330 }
7331
7332 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7333
7334 #ifdef CONFIG_IA64
7335 /*
7336  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7337  *
7338  * They can only be called when the whole system has been
7339  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7340  * activity can take place. Using them for anything else would
7341  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7342  * under any other configuration.
7343  */
7344
7345 /**
7346  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7347  * @cpu: the processor in question.
7348  *
7349  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7350  */
7351 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7352 {
7353         return cpu_curr(cpu);
7354 }
7355
7356 /**
7357  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7358  * @cpu: the processor in question.
7359  * @p: the task pointer to set.
7360  *
7361  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7362  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7363  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7364  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7365  * and caller must save the original value of the current task (see
7366  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7367  * re-starting the system.
7368  *
7369  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7370  */
7371 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7372 {
7373         cpu_curr(cpu) = p;
7374 }
7375
7376 #endif
7377
7378 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7379
7380 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7381 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7382 {
7383         int i;
7384
7385         for_each_possible_cpu(i) {
7386                 if (tg->cfs_rq)
7387                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7388                 if (tg->se)
7389                         kfree(tg->se[i]);
7390         }
7391
7392         kfree(tg->cfs_rq);
7393         kfree(tg->se);
7394 }
7395
7396 static int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7397 {
7398         struct cfs_rq *cfs_rq;
7399         struct sched_entity *se;
7400         struct rq *rq;
7401         int i;
7402
7403         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7404         if (!tg->cfs_rq)
7405                 goto err;
7406         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7407         if (!tg->se)
7408                 goto err;
7409
7410         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7411
7412         for_each_possible_cpu(i) {
7413                 rq = cpu_rq(i);
7414
7415                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7416                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7417                 if (!cfs_rq)
7418                         goto err;
7419
7420                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7421                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7422                 if (!se)
7423                         goto err;
7424
7425                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7426         }
7427
7428         return 1;
7429
7430  err:
7431         return 0;
7432 }
7433
7434 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7435 {
7436         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7437                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7438 }
7439
7440 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7441 {
7442         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7443 }
7444 #else
7445 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7446 {
7447 }
7448
7449 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7450 {
7451         return 1;
7452 }
7453
7454 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7455 {
7456 }
7457
7458 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7459 {
7460 }
7461 #endif
7462
7463 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7464 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7465 {
7466         int i;
7467
7468         for_each_possible_cpu(i) {
7469                 if (tg->rt_rq)
7470                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7471                 if (tg->rt_se)
7472                         kfree(tg->rt_se[i]);
7473         }
7474
7475         kfree(tg->rt_rq);
7476         kfree(tg->rt_se);
7477 }
7478
7479 static int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7480 {
7481         struct rt_rq *rt_rq;
7482         struct sched_rt_entity *rt_se;
7483         struct rq *rq;
7484         int i;
7485
7486         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7487         if (!tg->rt_rq)
7488                 goto err;
7489         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7490         if (!tg->rt_se)
7491                 goto err;
7492
7493         tg->rt_runtime = 0;
7494
7495         for_each_possible_cpu(i) {
7496                 rq = cpu_rq(i);
7497
7498                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7499                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7500                 if (!rt_rq)
7501                         goto err;
7502
7503                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7504                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7505                 if (!rt_se)
7506                         goto err;
7507
7508                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7509         }
7510
7511         return 1;
7512
7513  err:
7514         return 0;
7515 }
7516
7517 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7518 {
7519         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7520                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7521 }
7522
7523 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7524 {
7525         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7526 }
7527 #else
7528 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7529 {
7530 }
7531
7532 static inline int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7533 {
7534         return 1;
7535 }
7536
7537 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7538 {
7539 }
7540
7541 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7542 {
7543 }
7544 #endif
7545
7546 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7547 {
7548         free_fair_sched_group(tg);
7549         free_rt_sched_group(tg);
7550         kfree(tg);
7551 }
7552
7553 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7554 struct task_group *sched_create_group(void)
7555 {
7556         struct task_group *tg;
7557         unsigned long flags;
7558         int i;
7559
7560         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7561         if (!tg)
7562                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7563
7564         if (!alloc_fair_sched_group(tg))
7565                 goto err;
7566
7567         if (!alloc_rt_sched_group(tg))
7568                 goto err;
7569
7570         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7571         for_each_possible_cpu(i) {
7572                 register_fair_sched_group(tg, i);
7573                 register_rt_sched_group(tg, i);
7574         }
7575         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7576         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7577
7578         return tg;
7579
7580 err:
7581         free_sched_group(tg);
7582         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7583 }
7584
7585 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7586 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7587 {
7588         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7589         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7590 }
7591
7592 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7593 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7594 {
7595         unsigned long flags;
7596         int i;
7597
7598         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7599         for_each_possible_cpu(i) {
7600                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7601                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
7602         }
7603         list_del_rcu(&tg->list);
7604         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7605
7606         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7607         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7608 }
7609
7610 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7611  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7612  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7613  *      reflect its new group.
7614  */
7615 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7616 {
7617         int on_rq, running;
7618         unsigned long flags;
7619         struct rq *rq;
7620
7621         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7622
7623         update_rq_clock(rq);
7624
7625         running = task_current(rq, tsk);
7626         on_rq = tsk->se.on_rq;
7627
7628         if (on_rq)
7629                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7630         if (unlikely(running))
7631                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7632
7633         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7634
7635 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7636         if (tsk->sched_class->moved_group)
7637                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
7638 #endif
7639
7640         if (unlikely(running))
7641                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7642         if (on_rq)
7643                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7644
7645         task_rq_unlock(rq, &flags);
7646 }
7647
7648 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7649 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7650 {
7651         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7652         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7653         int on_rq;
7654
7655         spin_lock_irq(&rq->lock);
7656
7657         on_rq = se->on_rq;
7658         if (on_rq)
7659                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7660
7661         se->load.weight = shares;
7662         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7663
7664         if (on_rq)
7665                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7666
7667         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7668 }
7669
7670 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7671
7672 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7673 {
7674         int i;
7675         unsigned long flags;
7676
7677         /*
7678          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
7679          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
7680          *  limitation from this.)
7681          */
7682         if (shares < 2)
7683                 shares = 2;
7684
7685         mutex_lock(&shares_mutex);
7686         if (tg->shares == shares)
7687                 goto done;
7688
7689         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7690         for_each_possible_cpu(i)
7691                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7692         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7693
7694         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7695         synchronize_sched();
7696
7697         /*
7698          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7699          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7700          */
7701         tg->shares = shares;
7702         for_each_possible_cpu(i)
7703                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7704
7705         /*
7706          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7707          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7708          */
7709         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7710         for_each_possible_cpu(i)
7711                 register_fair_sched_group(tg, i);
7712         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7713 done:
7714         mutex_unlock(&shares_mutex);
7715         return 0;
7716 }
7717
7718 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7719 {
7720         return tg->shares;
7721 }
7722 #endif
7723
7724 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7725 /*
7726  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7727  */
7728 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7729
7730 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7731 {
7732         if (runtime == RUNTIME_INF)
7733                 return 1ULL << 16;
7734
7735         return div64_64(runtime << 16, period);
7736 }
7737
7738 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7739 {
7740         struct task_group *tgi;
7741         unsigned long total = 0;
7742         unsigned long global_ratio =
7743                 to_ratio(sysctl_sched_rt_period,
7744                          sysctl_sched_rt_runtime < 0 ?
7745                                 RUNTIME_INF : sysctl_sched_rt_runtime);
7746
7747         rcu_read_lock();
7748         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
7749                 if (tgi == tg)
7750                         continue;
7751
7752                 total += to_ratio(period, tgi->rt_runtime);
7753         }
7754         rcu_read_unlock();
7755
7756         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
7757 }
7758
7759 /* Must be called with tasklist_lock held */
7760 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7761 {
7762         struct task_struct *g, *p;
7763         do_each_thread(g, p) {
7764                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
7765                         return 1;
7766         } while_each_thread(g, p);
7767         return 0;
7768 }
7769
7770 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7771 {
7772         u64 rt_runtime, rt_period;
7773         int err = 0;
7774
7775         rt_period = (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
7776         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7777         if (rt_runtime_us == -1)
7778                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7779
7780         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7781         read_lock(&tasklist_lock);
7782         if (rt_runtime_us == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
7783                 err = -EBUSY;
7784                 goto unlock;
7785         }
7786         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
7787                 err = -EINVAL;
7788                 goto unlock;
7789         }
7790         tg->rt_runtime = rt_runtime;
7791  unlock:
7792         read_unlock(&tasklist_lock);
7793         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7794
7795         return err;
7796 }
7797
7798 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7799 {
7800         u64 rt_runtime_us;
7801
7802         if (tg->rt_runtime == RUNTIME_INF)
7803                 return -1;
7804
7805         rt_runtime_us = tg->rt_runtime;
7806         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7807         return rt_runtime_us;
7808 }
7809 #endif
7810 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7811
7812 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7813
7814 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7815 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7816 {
7817         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7818                             struct task_group, css);
7819 }
7820
7821 static struct cgroup_subsys_state *
7822 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7823 {
7824         struct task_group *tg;
7825
7826         if (!cgrp->parent) {
7827                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7828                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7829                 return &init_task_group.css;
7830         }
7831
7832         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7833         if (cgrp->parent->parent)
7834                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7835
7836         tg = sched_create_group();
7837         if (IS_ERR(tg))
7838                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7839
7840         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7841         tg->css.cgroup = cgrp;
7842
7843         return &tg->css;
7844 }
7845
7846 static void
7847 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7848 {
7849         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7850
7851         sched_destroy_group(tg);
7852 }
7853
7854 static int
7855 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7856                       struct task_struct *tsk)
7857 {
7858 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7859         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7860         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_runtime == 0)
7861                 return -EINVAL;
7862 #else
7863         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7864         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7865                 return -EINVAL;
7866 #endif
7867
7868         return 0;
7869 }
7870
7871 static void
7872 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7873                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7874 {
7875         sched_move_task(tsk);
7876 }
7877
7878 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7879 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7880                                 u64 shareval)
7881 {
7882         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7883 }
7884
7885 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7886 {
7887         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7888
7889         return (u64) tg->shares;
7890 }
7891 #endif
7892
7893 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7894 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7895                                 struct file *file,
7896                                 const char __user *userbuf,
7897                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
7898 {
7899         char buffer[64];
7900         int retval = 0;
7901         s64 val;
7902         char *end;
7903
7904         if (!nbytes)
7905                 return -EINVAL;
7906         if (nbytes >= sizeof(buffer))
7907                 return -E2BIG;
7908         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
7909                 return -EFAULT;
7910
7911         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
7912
7913         /* strip newline if necessary */
7914         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
7915                 buffer[nbytes-1] = 0;
7916         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
7917         if (*end)
7918                 return -EINVAL;
7919
7920         /* Pass to subsystem */
7921         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7922         if (!retval)
7923                 retval = nbytes;
7924         return retval;
7925 }
7926
7927 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7928                                    struct file *file,
7929                                    char __user *buf, size_t nbytes,
7930                                    loff_t *ppos)
7931 {
7932         char tmp[64];
7933         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7934         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
7935
7936         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
7937 }
7938 #endif
7939
7940 static struct cftype cpu_files[] = {
7941 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7942         {
7943                 .name = "shares",
7944                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7945                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7946         },
7947 #endif
7948 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7949         {
7950                 .name = "rt_runtime_us",
7951                 .read = cpu_rt_runtime_read,
7952                 .write = cpu_rt_runtime_write,
7953         },
7954 #endif
7955 };
7956
7957 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7958 {
7959         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7960 }
7961
7962 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7963         .name           = "cpu",
7964         .create         = cpu_cgroup_create,
7965         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7966         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7967         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7968         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7969         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7970         .early_init     = 1,
7971 };
7972
7973 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7974
7975 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7976
7977 /*
7978  * CPU accounting code for task groups.
7979  *
7980  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7981  * (balbir@in.ibm.com).
7982  */
7983
7984 /* track cpu usage of a group of tasks */
7985 struct cpuacct {
7986         struct cgroup_subsys_state css;
7987         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7988         u64 *cpuusage;
7989 };
7990
7991 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7992
7993 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7994 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
7995 {
7996         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
7997                             struct cpuacct, css);
7998 }
7999
8000 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8001 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8002 {
8003         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8004                             struct cpuacct, css);
8005 }
8006
8007 /* create a new cpu accounting group */
8008 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8009         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8010 {
8011         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8012
8013         if (!ca)
8014                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8015
8016         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8017         if (!ca->cpuusage) {
8018                 kfree(ca);
8019                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8020         }
8021
8022         return &ca->css;
8023 }
8024
8025 /* destroy an existing cpu accounting group */
8026 static void
8027 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8028 {
8029         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8030
8031         free_percpu(ca->cpuusage);
8032         kfree(ca);
8033 }
8034
8035 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8036 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
8037 {
8038         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8039         u64 totalcpuusage = 0;
8040         int i;
8041
8042         for_each_possible_cpu(i) {
8043                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8044
8045                 /*
8046                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8047                  * platforms.
8048                  */
8049                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8050                 totalcpuusage += *cpuusage;
8051                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8052         }
8053
8054         return totalcpuusage;
8055 }
8056
8057 static struct cftype files[] = {
8058         {
8059                 .name = "usage",
8060                 .read_uint = cpuusage_read,
8061         },
8062 };
8063
8064 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8065 {
8066         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8067 }
8068
8069 /*
8070  * charge this task's execution time to its accounting group.
8071  *
8072  * called with rq->lock held.
8073  */
8074 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8075 {
8076         struct cpuacct *ca;
8077
8078         if (!cpuacct_subsys.active)
8079                 return;
8080
8081         ca = task_ca(tsk);
8082         if (ca) {
8083                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8084
8085                 *cpuusage += cputime;
8086         }
8087 }
8088
8089 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8090         .name = "cpuacct",
8091         .create = cpuacct_create,
8092         .destroy = cpuacct_destroy,
8093         .populate = cpuacct_populate,
8094         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8095 };
8096 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */