]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
475e3fcab738b15d5e2953e2a5fc83b7bcc594de
[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 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71
72 #include <asm/tlb.h>
73 #include <asm/irq_regs.h>
74
75 /*
76  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
77  * This is default implementation.
78  * Architectures and sub-architectures can override this.
79  */
80 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
81 {
82         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
83 }
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 #ifdef CONFIG_SMP
125 /*
126  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
127  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
128  */
129 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
130 {
131         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
132 }
133
134 /*
135  * Each time a sched group cpu_power is changed,
136  * we must compute its reciprocal value
137  */
138 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
139 {
140         sg->__cpu_power += val;
141         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
142 }
143 #endif
144
145 static inline int rt_policy(int policy)
146 {
147         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
148                 return 1;
149         return 0;
150 }
151
152 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
153 {
154         return rt_policy(p->policy);
155 }
156
157 /*
158  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
159  */
160 struct rt_prio_array {
161         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
162         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
163 };
164
165 struct rt_bandwidth {
166         /* nests inside the rq lock: */
167         spinlock_t              rt_runtime_lock;
168         ktime_t                 rt_period;
169         u64                     rt_runtime;
170         struct hrtimer          rt_period_timer;
171 };
172
173 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
174
175 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
176
177 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
178 {
179         struct rt_bandwidth *rt_b =
180                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
181         ktime_t now;
182         int overrun;
183         int idle = 0;
184
185         for (;;) {
186                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
187                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
188
189                 if (!overrun)
190                         break;
191
192                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
193         }
194
195         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
196 }
197
198 static
199 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
200 {
201         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
202         rt_b->rt_runtime = runtime;
203
204         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
205
206         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
207                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
208         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
209         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
210 }
211
212 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
213 {
214         ktime_t now;
215
216         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
217                 return;
218
219         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                 return;
221
222         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223         for (;;) {
224                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
225                         break;
226
227                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
228                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
229                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
230                               rt_b->rt_period_timer.expires,
231                               HRTIMER_MODE_ABS);
232         }
233         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
237 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
238 {
239         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
240 }
241 #endif
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif
300 #else
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
310 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
314 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
315 #else
316 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
317 #endif
318
319 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
320 #endif
321
322 /* Default task group.
323  *      Every task in system belong to this group at bootup.
324  */
325 struct task_group init_task_group;
326
327 /* return group to which a task belongs */
328 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
329 {
330         struct task_group *tg;
331
332 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
333         tg = p->user->tg;
334 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
335         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
336                                 struct task_group, css);
337 #else
338         tg = &init_task_group;
339 #endif
340         return tg;
341 }
342
343 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
344 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
345 {
346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
347         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
348         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
349 #endif
350
351 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
352         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
353         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
354 #endif
355 }
356
357 static inline void lock_doms_cur(void)
358 {
359         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
360 }
361
362 static inline void unlock_doms_cur(void)
363 {
364         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
365 }
366
367 #else
368
369 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
370 static inline void lock_doms_cur(void) { }
371 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
372
373 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
374
375 /* CFS-related fields in a runqueue */
376 struct cfs_rq {
377         struct load_weight load;
378         unsigned long nr_running;
379
380         u64 exec_clock;
381         u64 min_vruntime;
382
383         struct rb_root tasks_timeline;
384         struct rb_node *rb_leftmost;
385         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
386         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
387          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
388          */
389         struct sched_entity *curr, *next;
390
391         unsigned long nr_spread_over;
392
393 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
394         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
395
396         /*
397          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
398          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
399          * (like users, containers etc.)
400          *
401          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
402          * list is used during load balance.
403          */
404         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
405         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
415 #endif
416 #ifdef CONFIG_SMP
417         unsigned long rt_nr_migratory;
418         int overloaded;
419 #endif
420         int rt_throttled;
421         u64 rt_time;
422         u64 rt_runtime;
423         /* Nests inside the rq lock: */
424         spinlock_t rt_runtime_lock;
425
426 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
427         unsigned long rt_nr_boosted;
428
429         struct rq *rq;
430         struct list_head leaf_rt_rq_list;
431         struct task_group *tg;
432         struct sched_rt_entity *rt_se;
433 #endif
434 };
435
436 #ifdef CONFIG_SMP
437
438 /*
439  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
440  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
441  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
442  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
443  * object.
444  *
445  */
446 struct root_domain {
447         atomic_t refcount;
448         cpumask_t span;
449         cpumask_t online;
450
451         /*
452          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
453          * one runnable RT task.
454          */
455         cpumask_t rto_mask;
456         atomic_t rto_count;
457 };
458
459 /*
460  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
461  * members (mimicking the global state we have today).
462  */
463 static struct root_domain def_root_domain;
464
465 #endif
466
467 /*
468  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
469  *
470  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
471  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
472  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
473  */
474 struct rq {
475         /* runqueue lock: */
476         spinlock_t lock;
477
478         /*
479          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
480          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
481          */
482         unsigned long nr_running;
483         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
484         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
485         unsigned char idle_at_tick;
486 #ifdef CONFIG_NO_HZ
487         unsigned long last_tick_seen;
488         unsigned char in_nohz_recently;
489 #endif
490         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
491         struct load_weight load;
492         unsigned long nr_load_updates;
493         u64 nr_switches;
494
495         struct cfs_rq cfs;
496         struct rt_rq rt;
497
498 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
499         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
500         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
501 #endif
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         struct list_head leaf_rt_rq_list;
504 #endif
505
506         /*
507          * This is part of a global counter where only the total sum
508          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
509          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
510          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
511          */
512         unsigned long nr_uninterruptible;
513
514         struct task_struct *curr, *idle;
515         unsigned long next_balance;
516         struct mm_struct *prev_mm;
517
518         u64 clock, prev_clock_raw;
519         s64 clock_max_delta;
520
521         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
522         u64 idle_clock;
523         unsigned int clock_deep_idle_events;
524         u64 tick_timestamp;
525
526         atomic_t nr_iowait;
527
528 #ifdef CONFIG_SMP
529         struct root_domain *rd;
530         struct sched_domain *sd;
531
532         /* For active balancing */
533         int active_balance;
534         int push_cpu;
535         /* cpu of this runqueue: */
536         int cpu;
537
538         struct task_struct *migration_thread;
539         struct list_head migration_queue;
540 #endif
541
542 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
543         unsigned long hrtick_flags;
544         ktime_t hrtick_expire;
545         struct hrtimer hrtick_timer;
546 #endif
547
548 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
549         /* latency stats */
550         struct sched_info rq_sched_info;
551
552         /* sys_sched_yield() stats */
553         unsigned int yld_exp_empty;
554         unsigned int yld_act_empty;
555         unsigned int yld_both_empty;
556         unsigned int yld_count;
557
558         /* schedule() stats */
559         unsigned int sched_switch;
560         unsigned int sched_count;
561         unsigned int sched_goidle;
562
563         /* try_to_wake_up() stats */
564         unsigned int ttwu_count;
565         unsigned int ttwu_local;
566
567         /* BKL stats */
568         unsigned int bkl_count;
569 #endif
570         struct lock_class_key rq_lock_key;
571 };
572
573 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
574
575 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
576 {
577         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
578 }
579
580 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
581 {
582 #ifdef CONFIG_SMP
583         return rq->cpu;
584 #else
585         return 0;
586 #endif
587 }
588
589 #ifdef CONFIG_NO_HZ
590 static inline bool nohz_on(int cpu)
591 {
592         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
593 }
594
595 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
596 {
597         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
598 }
599
600 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
601 {
602         rq->last_tick_seen = jiffies;
603 }
604 #else
605 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
606 {
607         return 1;
608 }
609
610 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
611 {
612 }
613 #endif
614
615 /*
616  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
617  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
618  */
619 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
620 {
621         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
622         u64 now = sched_clock();
623         s64 delta = now - prev_raw;
624         u64 clock = rq->clock;
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
627         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
628 #endif
629         /*
630          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
631          */
632         if (unlikely(delta < 0)) {
633                 clock++;
634                 rq->clock_warps++;
635         } else {
636                 /*
637                  * Catch too large forward jumps too:
638                  */
639                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
640                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
641
642                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
643                         if (clock < max_time)
644                                 clock = max_time;
645                         else
646                                 clock++;
647                         rq->clock_overflows++;
648                 } else {
649                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
650                                 rq->clock_max_delta = delta;
651                         clock += delta;
652                 }
653         }
654
655         rq->prev_clock_raw = now;
656         rq->clock = clock;
657 }
658
659 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
660 {
661         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
662                 __update_rq_clock(rq);
663 }
664
665 /*
666  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
667  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
668  *
669  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
670  * preempt-disabled sections.
671  */
672 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
673         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
674
675 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
676 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
677 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
678 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
679
680 /*
681  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
682  */
683 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
684 # define const_debug __read_mostly
685 #else
686 # define const_debug static const
687 #endif
688
689 /*
690  * Debugging: various feature bits
691  */
692 enum {
693         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
694         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
695         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
696         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
697         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
698         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
699         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
700         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
701         SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   = 256,
702 };
703
704 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
705                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
706                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
707                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
708                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
709                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
710                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
711                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
712                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0 |
713                 SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   * 1;
714
715 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
716
717 /*
718  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
719  * Limited because this is done with IRQs disabled.
720  */
721 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
722
723 /*
724  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
725  * default: 1s
726  */
727 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
728
729 static __read_mostly int scheduler_running;
730
731 /*
732  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
733  * default: 0.95s
734  */
735 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
736
737 static inline u64 global_rt_period(void)
738 {
739         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
740 }
741
742 static inline u64 global_rt_runtime(void)
743 {
744         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
745                 return RUNTIME_INF;
746
747         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
748 }
749
750 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
751
752 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
753 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
754
755 /*
756  * Global lock which we take every now and then to synchronize
757  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
758  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
759  * it's good enough for tracing:
760  */
761 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
762 static unsigned long long prev_global_time;
763
764 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
765 {
766         unsigned long flags;
767
768         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
769
770         if (time < prev_global_time) {
771                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
772                 time = prev_global_time;
773         } else {
774                 prev_global_time = time;
775         }
776
777         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
778
779         return time;
780 }
781
782 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
783 {
784         unsigned long long now;
785         unsigned long flags;
786         struct rq *rq;
787
788         /*
789          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
790          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
791          */
792         if (unlikely(!scheduler_running))
793                 return 0;
794
795         local_irq_save(flags);
796         rq = cpu_rq(cpu);
797         update_rq_clock(rq);
798         now = rq->clock;
799         local_irq_restore(flags);
800
801         return now;
802 }
803
804 /*
805  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
806  * clock constructed from sched_clock():
807  */
808 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
809 {
810         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
811
812         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
813         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
814         delta_time = time-prev_cpu_time;
815
816         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
817                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
818
819         return time;
820 }
821 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
822
823 #ifndef prepare_arch_switch
824 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
825 #endif
826 #ifndef finish_arch_switch
827 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
828 #endif
829
830 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
831 {
832         return rq->curr == p;
833 }
834
835 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
836 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
837 {
838         return task_current(rq, p);
839 }
840
841 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
842 {
843 }
844
845 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
846 {
847 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
848         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
849         rq->lock.owner = current;
850 #endif
851         /*
852          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
853          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
854          * prev into current:
855          */
856         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
857
858         spin_unlock_irq(&rq->lock);
859 }
860
861 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
862 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
863 {
864 #ifdef CONFIG_SMP
865         return p->oncpu;
866 #else
867         return task_current(rq, p);
868 #endif
869 }
870
871 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
872 {
873 #ifdef CONFIG_SMP
874         /*
875          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
876          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
877          * here.
878          */
879         next->oncpu = 1;
880 #endif
881 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
882         spin_unlock_irq(&rq->lock);
883 #else
884         spin_unlock(&rq->lock);
885 #endif
886 }
887
888 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
889 {
890 #ifdef CONFIG_SMP
891         /*
892          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
893          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
894          * finished.
895          */
896         smp_wmb();
897         prev->oncpu = 0;
898 #endif
899 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         local_irq_enable();
901 #endif
902 }
903 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
904
905 /*
906  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
907  * Must be called interrupts disabled.
908  */
909 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
910         __acquires(rq->lock)
911 {
912         for (;;) {
913                 struct rq *rq = task_rq(p);
914                 spin_lock(&rq->lock);
915                 if (likely(rq == task_rq(p)))
916                         return rq;
917                 spin_unlock(&rq->lock);
918         }
919 }
920
921 /*
922  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
923  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
924  * explicitly disabling preemption.
925  */
926 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
927         __acquires(rq->lock)
928 {
929         struct rq *rq;
930
931         for (;;) {
932                 local_irq_save(*flags);
933                 rq = task_rq(p);
934                 spin_lock(&rq->lock);
935                 if (likely(rq == task_rq(p)))
936                         return rq;
937                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
938         }
939 }
940
941 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
942         __releases(rq->lock)
943 {
944         spin_unlock(&rq->lock);
945 }
946
947 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
948         __releases(rq->lock)
949 {
950         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
951 }
952
953 /*
954  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
955  */
956 static struct rq *this_rq_lock(void)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         local_irq_disable();
962         rq = this_rq();
963         spin_lock(&rq->lock);
964
965         return rq;
966 }
967
968 /*
969  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
970  */
971 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
972 {
973         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
974
975         spin_lock(&rq->lock);
976         __update_rq_clock(rq);
977         spin_unlock(&rq->lock);
978         rq->clock_deep_idle_events++;
979 }
980 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
981
982 /*
983  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
984  */
985 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
986 {
987         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
988         u64 now = sched_clock();
989
990         rq->idle_clock += delta_ns;
991         /*
992          * Override the previous timestamp and ignore all
993          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
994          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
995          * rq clock:
996          */
997         spin_lock(&rq->lock);
998         rq->prev_clock_raw = now;
999         rq->clock += delta_ns;
1000         spin_unlock(&rq->lock);
1001         touch_softlockup_watchdog();
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1004
1005 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1006
1007 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1008 {
1009         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1010 }
1011
1012 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1013 /*
1014  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1015  *
1016  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1017  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1018  * reschedule event.
1019  *
1020  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1021  * rq->lock.
1022  */
1023 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1024 {
1025         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1026 }
1027
1028 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1029 {
1030         unsigned long flags;
1031
1032         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1033         resched_task(rq->curr);
1034         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1035 }
1036
1037 enum {
1038         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1039         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1040 };
1041
1042 /*
1043  * Use hrtick when:
1044  *  - enabled by features
1045  *  - hrtimer is actually high res
1046  */
1047 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1048 {
1049         if (!sched_feat(HRTICK))
1050                 return 0;
1051         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Called to set the hrtick timer state.
1056  *
1057  * called with rq->lock held and irqs disabled
1058  */
1059 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1060 {
1061         assert_spin_locked(&rq->lock);
1062
1063         /*
1064          * preempt at: now + delay
1065          */
1066         rq->hrtick_expire =
1067                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1068         /*
1069          * indicate we need to program the timer
1070          */
1071         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1072         if (reset)
1073                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1074
1075         /*
1076          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1077          * forced reschedule.
1078          */
1079         if (reset)
1080                 resched_hrt(rq->curr);
1081 }
1082
1083 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1084 {
1085         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1086                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Update the timer from the possible pending state.
1091  */
1092 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1093 {
1094         ktime_t time;
1095         int set, reset;
1096         unsigned long flags;
1097
1098         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1099
1100         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1101         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1102         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1103         time = rq->hrtick_expire;
1104         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1105         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1106
1107         if (set) {
1108                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1109                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1110                         resched_rq(rq);
1111         } else
1112                 hrtick_clear(rq);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * High-resolution timer tick.
1117  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1118  */
1119 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1120 {
1121         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1122
1123         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1124
1125         spin_lock(&rq->lock);
1126         __update_rq_clock(rq);
1127         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1128         spin_unlock(&rq->lock);
1129
1130         return HRTIMER_NORESTART;
1131 }
1132
1133 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1134 {
1135         rq->hrtick_flags = 0;
1136         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1137         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1138         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1139 }
1140
1141 void hrtick_resched(void)
1142 {
1143         struct rq *rq;
1144         unsigned long flags;
1145
1146         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1147                 return;
1148
1149         local_irq_save(flags);
1150         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1151         hrtick_set(rq);
1152         local_irq_restore(flags);
1153 }
1154 #else
1155 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1160 {
1161 }
1162
1163 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1164 {
1165 }
1166
1167 void hrtick_resched(void)
1168 {
1169 }
1170 #endif
1171
1172 /*
1173  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1174  *
1175  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1176  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1177  * the target CPU.
1178  */
1179 #ifdef CONFIG_SMP
1180
1181 #ifndef tsk_is_polling
1182 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1183 #endif
1184
1185 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1186 {
1187         int cpu;
1188
1189         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1190
1191         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1192                 return;
1193
1194         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1195
1196         cpu = task_cpu(p);
1197         if (cpu == smp_processor_id())
1198                 return;
1199
1200         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1201         smp_mb();
1202         if (!tsk_is_polling(p))
1203                 smp_send_reschedule(cpu);
1204 }
1205
1206 static void resched_cpu(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209         unsigned long flags;
1210
1211         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1212                 return;
1213         resched_task(cpu_curr(cpu));
1214         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1215 }
1216
1217 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1218 /*
1219  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1220  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1221  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1222  * idle system the next event might even be infinite time into the
1223  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1224  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1225  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1226  * wheel for the next timer event.
1227  */
1228 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1229 {
1230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1231
1232         if (cpu == smp_processor_id())
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * This is safe, as this function is called with the timer
1237          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1238          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1239          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1240          * timer into account automatically.
1241          */
1242         if (rq->curr != rq->idle)
1243                 return;
1244
1245         /*
1246          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1247          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1248          * idle task through an additional NOOP schedule()
1249          */
1250         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1251
1252         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1253         smp_mb();
1254         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1255                 smp_send_reschedule(cpu);
1256 }
1257 #endif
1258
1259 #else
1260 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1261 {
1262         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1263         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1264 }
1265 #endif
1266
1267 #if BITS_PER_LONG == 32
1268 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1269 #else
1270 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1271 #endif
1272
1273 #define WMULT_SHIFT     32
1274
1275 /*
1276  * Shift right and round:
1277  */
1278 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1279
1280 static unsigned long
1281 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1282                 struct load_weight *lw)
1283 {
1284         u64 tmp;
1285
1286         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1287                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1288
1289         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1290         /*
1291          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1292          */
1293         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1294                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1295                         WMULT_SHIFT/2);
1296         else
1297                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1298
1299         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1300 }
1301
1302 static inline unsigned long
1303 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1304 {
1305         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1306 }
1307
1308 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1309 {
1310         lw->weight += inc;
1311         lw->inv_weight = 0;
1312 }
1313
1314 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1315 {
1316         lw->weight -= dec;
1317         lw->inv_weight = 0;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1322  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1323  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1324  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1325  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1326  * slice expiry etc.
1327  */
1328
1329 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1330 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1331
1332 /*
1333  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1334  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1335  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1336  * that remained on nice 0.
1337  *
1338  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1339  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1340  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1341  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1342  * the relative distance between them is ~25%.)
1343  */
1344 static const int prio_to_weight[40] = {
1345  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1346  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1347  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1348  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1349  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1350  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1351  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1352  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1353 };
1354
1355 /*
1356  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1357  *
1358  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1359  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1360  * into multiplications:
1361  */
1362 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1363  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1364  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1365  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1366  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1367  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1368  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1369  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1370  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1371 };
1372
1373 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1374
1375 /*
1376  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1377  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1378  * structures to the load-balancing proper:
1379  */
1380 struct rq_iterator {
1381         void *arg;
1382         struct task_struct *(*start)(void *);
1383         struct task_struct *(*next)(void *);
1384 };
1385
1386 #ifdef CONFIG_SMP
1387 static unsigned long
1388 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1389               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1390               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1391               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1392
1393 static int
1394 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1395                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1396                    struct rq_iterator *iterator);
1397 #endif
1398
1399 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1400 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1401 #else
1402 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1403 #endif
1404
1405 #ifdef CONFIG_SMP
1406 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1407 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1408 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1409 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1410 #endif /* CONFIG_SMP */
1411
1412 #include "sched_stats.h"
1413 #include "sched_idletask.c"
1414 #include "sched_fair.c"
1415 #include "sched_rt.c"
1416 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1417 # include "sched_debug.c"
1418 #endif
1419
1420 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1421
1422 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1423 {
1424         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1425 }
1426
1427 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1428 {
1429         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1430 }
1431
1432 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1433 {
1434         rq->nr_running++;
1435         inc_load(rq, p);
1436 }
1437
1438 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1439 {
1440         rq->nr_running--;
1441         dec_load(rq, p);
1442 }
1443
1444 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1445 {
1446         if (task_has_rt_policy(p)) {
1447                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1448                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1449                 return;
1450         }
1451
1452         /*
1453          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1454          */
1455         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1456                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1457                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1458                 return;
1459         }
1460
1461         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1462         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1463 }
1464
1465 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1466 {
1467         sched_info_queued(p);
1468         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1469         p->se.on_rq = 1;
1470 }
1471
1472 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1473 {
1474         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1475         p->se.on_rq = 0;
1476 }
1477
1478 /*
1479  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1480  */
1481 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1482 {
1483         return p->static_prio;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1488  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1489  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1490  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1491  * estimator recalculates.
1492  */
1493 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1494 {
1495         int prio;
1496
1497         if (task_has_rt_policy(p))
1498                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1499         else
1500                 prio = __normal_prio(p);
1501         return prio;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1506  * taken into account by the scheduler. This value might
1507  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1508  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1509  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1510  */
1511 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1512 {
1513         p->normal_prio = normal_prio(p);
1514         /*
1515          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1516          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1517          * to the normal priority:
1518          */
1519         if (!rt_prio(p->prio))
1520                 return p->normal_prio;
1521         return p->prio;
1522 }
1523
1524 /*
1525  * activate_task - move a task to the runqueue.
1526  */
1527 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1528 {
1529         if (task_contributes_to_load(p))
1530                 rq->nr_uninterruptible--;
1531
1532         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1533         inc_nr_running(p, rq);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1538  */
1539 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1540 {
1541         if (task_contributes_to_load(p))
1542                 rq->nr_uninterruptible++;
1543
1544         dequeue_task(rq, p, sleep);
1545         dec_nr_running(p, rq);
1546 }
1547
1548 /**
1549  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1550  * @p: the task in question.
1551  */
1552 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1553 {
1554         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1555 }
1556
1557 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1558 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1559 {
1560         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1561 }
1562
1563 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1564 {
1565         set_task_rq(p, cpu);
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567         /*
1568          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1569          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1570          * per-task data have been completed by this moment.
1571          */
1572         smp_wmb();
1573         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1574 #endif
1575 }
1576
1577 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1578                                        const struct sched_class *prev_class,
1579                                        int oldprio, int running)
1580 {
1581         if (prev_class != p->sched_class) {
1582                 if (prev_class->switched_from)
1583                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1584                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1585         } else
1586                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1587 }
1588
1589 #ifdef CONFIG_SMP
1590
1591 /*
1592  * Is this task likely cache-hot:
1593  */
1594 static int
1595 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         s64 delta;
1598
1599         /*
1600          * Buddy candidates are cache hot:
1601          */
1602         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1603                 return 1;
1604
1605         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1606                 return 0;
1607
1608         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1609                 return 1;
1610         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1611                 return 0;
1612
1613         delta = now - p->se.exec_start;
1614
1615         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1616 }
1617
1618
1619 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1620 {
1621         int old_cpu = task_cpu(p);
1622         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1623         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1624                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1625         u64 clock_offset;
1626
1627         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1628
1629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1630         if (p->se.wait_start)
1631                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1632         if (p->se.sleep_start)
1633                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1634         if (p->se.block_start)
1635                 p->se.block_start -= clock_offset;
1636         if (old_cpu != new_cpu) {
1637                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1638                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1639                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1640         }
1641 #endif
1642         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1643                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1644
1645         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1646 }
1647
1648 struct migration_req {
1649         struct list_head list;
1650
1651         struct task_struct *task;
1652         int dest_cpu;
1653
1654         struct completion done;
1655 };
1656
1657 /*
1658  * The task's runqueue lock must be held.
1659  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1660  */
1661 static int
1662 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1663 {
1664         struct rq *rq = task_rq(p);
1665
1666         /*
1667          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1668          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1669          */
1670         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1671                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1672                 return 0;
1673         }
1674
1675         init_completion(&req->done);
1676         req->task = p;
1677         req->dest_cpu = dest_cpu;
1678         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1679
1680         return 1;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1685  *
1686  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1687  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1688  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1689  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1690  * waiting to become inactive.
1691  */
1692 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1693 {
1694         unsigned long flags;
1695         int running, on_rq;
1696         struct rq *rq;
1697
1698         for (;;) {
1699                 /*
1700                  * We do the initial early heuristics without holding
1701                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1702                  * the runqueue lock when things look like they will
1703                  * work out!
1704                  */
1705                 rq = task_rq(p);
1706
1707                 /*
1708                  * If the task is actively running on another CPU
1709                  * still, just relax and busy-wait without holding
1710                  * any locks.
1711                  *
1712                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1713                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1714                  * But we don't care, since "task_running()" will
1715                  * return false if the runqueue has changed and p
1716                  * is actually now running somewhere else!
1717                  */
1718                 while (task_running(rq, p))
1719                         cpu_relax();
1720
1721                 /*
1722                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1723                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1724                  * just go back and repeat.
1725                  */
1726                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1727                 running = task_running(rq, p);
1728                 on_rq = p->se.on_rq;
1729                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1730
1731                 /*
1732                  * Was it really running after all now that we
1733                  * checked with the proper locks actually held?
1734                  *
1735                  * Oops. Go back and try again..
1736                  */
1737                 if (unlikely(running)) {
1738                         cpu_relax();
1739                         continue;
1740                 }
1741
1742                 /*
1743                  * It's not enough that it's not actively running,
1744                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1745                  * preempted!
1746                  *
1747                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1748                  * running right now), it's preempted, and we should
1749                  * yield - it could be a while.
1750                  */
1751                 if (unlikely(on_rq)) {
1752                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1753                         continue;
1754                 }
1755
1756                 /*
1757                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1758                  * runnable, which means that it will never become
1759                  * running in the future either. We're all done!
1760                  */
1761                 break;
1762         }
1763 }
1764
1765 /***
1766  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1767  * @p: the to-be-kicked thread
1768  *
1769  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1770  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1771  *
1772  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1773  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1774  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1775  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1776  * achieved as well.
1777  */
1778 void kick_process(struct task_struct *p)
1779 {
1780         int cpu;
1781
1782         preempt_disable();
1783         cpu = task_cpu(p);
1784         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1785                 smp_send_reschedule(cpu);
1786         preempt_enable();
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1791  * according to the scheduling class and "nice" value.
1792  *
1793  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1794  * balance conservatively.
1795  */
1796 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1797 {
1798         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1799         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1800
1801         if (type == 0)
1802                 return total;
1803
1804         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1805 }
1806
1807 /*
1808  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1809  * according to the scheduling class and "nice" value.
1810  */
1811 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1812 {
1813         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1814         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1815
1816         if (type == 0)
1817                 return total;
1818
1819         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1824  */
1825 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1826 {
1827         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1828         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1829         unsigned long n = rq->nr_running;
1830
1831         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1836  * domain.
1837  */
1838 static struct sched_group *
1839 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1840 {
1841         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1842         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1843         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1844         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1845
1846         do {
1847                 unsigned long load, avg_load;
1848                 int local_group;
1849                 int i;
1850
1851                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1852                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1853                         continue;
1854
1855                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1856
1857                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1858                 avg_load = 0;
1859
1860                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1861                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1862                         if (local_group)
1863                                 load = source_load(i, load_idx);
1864                         else
1865                                 load = target_load(i, load_idx);
1866
1867                         avg_load += load;
1868                 }
1869
1870                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1871                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1872                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1873
1874                 if (local_group) {
1875                         this_load = avg_load;
1876                         this = group;
1877                 } else if (avg_load < min_load) {
1878                         min_load = avg_load;
1879                         idlest = group;
1880                 }
1881         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1882
1883         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1884                 return NULL;
1885         return idlest;
1886 }
1887
1888 /*
1889  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1890  */
1891 static int
1892 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1893                 cpumask_t *tmp)
1894 {
1895         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1896         int idlest = -1;
1897         int i;
1898
1899         /* Traverse only the allowed CPUs */
1900         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1901
1902         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
1903                 load = weighted_cpuload(i);
1904
1905                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1906                         min_load = load;
1907                         idlest = i;
1908                 }
1909         }
1910
1911         return idlest;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1916  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1917  * SD_BALANCE_EXEC.
1918  *
1919  * Balance, ie. select the least loaded group.
1920  *
1921  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1922  *
1923  * preempt must be disabled.
1924  */
1925 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1926 {
1927         struct task_struct *t = current;
1928         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1929
1930         for_each_domain(cpu, tmp) {
1931                 /*
1932                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1933                  */
1934                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1935                         break;
1936                 if (tmp->flags & flag)
1937                         sd = tmp;
1938         }
1939
1940         while (sd) {
1941                 cpumask_t span, tmpmask;
1942                 struct sched_group *group;
1943                 int new_cpu, weight;
1944
1945                 if (!(sd->flags & flag)) {
1946                         sd = sd->child;
1947                         continue;
1948                 }
1949
1950                 span = sd->span;
1951                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1952                 if (!group) {
1953                         sd = sd->child;
1954                         continue;
1955                 }
1956
1957                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
1958                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1959                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1960                         sd = sd->child;
1961                         continue;
1962                 }
1963
1964                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1965                 cpu = new_cpu;
1966                 sd = NULL;
1967                 weight = cpus_weight(span);
1968                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1969                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1970                                 break;
1971                         if (tmp->flags & flag)
1972                                 sd = tmp;
1973                 }
1974                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1975         }
1976
1977         return cpu;
1978 }
1979
1980 #endif /* CONFIG_SMP */
1981
1982 /***
1983  * try_to_wake_up - wake up a thread
1984  * @p: the to-be-woken-up thread
1985  * @state: the mask of task states that can be woken
1986  * @sync: do a synchronous wakeup?
1987  *
1988  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1989  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1990  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1991  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1992  * runnable without the overhead of this.
1993  *
1994  * returns failure only if the task is already active.
1995  */
1996 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1997 {
1998         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1999         unsigned long flags;
2000         long old_state;
2001         struct rq *rq;
2002
2003         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2004                 sync = 0;
2005
2006         smp_wmb();
2007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2008         old_state = p->state;
2009         if (!(old_state & state))
2010                 goto out;
2011
2012         if (p->se.on_rq)
2013                 goto out_running;
2014
2015         cpu = task_cpu(p);
2016         orig_cpu = cpu;
2017         this_cpu = smp_processor_id();
2018
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2021                 goto out_activate;
2022
2023         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2024         if (cpu != orig_cpu) {
2025                 set_task_cpu(p, cpu);
2026                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2027                 /* might preempt at this point */
2028                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2029                 old_state = p->state;
2030                 if (!(old_state & state))
2031                         goto out;
2032                 if (p->se.on_rq)
2033                         goto out_running;
2034
2035                 this_cpu = smp_processor_id();
2036                 cpu = task_cpu(p);
2037         }
2038
2039 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2040         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2041         if (cpu == this_cpu)
2042                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2043         else {
2044                 struct sched_domain *sd;
2045                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2046                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2047                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2048                                 break;
2049                         }
2050                 }
2051         }
2052 #endif
2053
2054 out_activate:
2055 #endif /* CONFIG_SMP */
2056         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2057         if (sync)
2058                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2059         if (orig_cpu != cpu)
2060                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2061         if (cpu == this_cpu)
2062                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2063         else
2064                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2065         update_rq_clock(rq);
2066         activate_task(rq, p, 1);
2067         success = 1;
2068
2069 out_running:
2070         check_preempt_curr(rq, p);
2071
2072         p->state = TASK_RUNNING;
2073 #ifdef CONFIG_SMP
2074         if (p->sched_class->task_wake_up)
2075                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2076 #endif
2077 out:
2078         task_rq_unlock(rq, &flags);
2079
2080         return success;
2081 }
2082
2083 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2084 {
2085         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2086 }
2087 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2088
2089 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2090 {
2091         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2096  * p is forked by current.
2097  *
2098  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2099  */
2100 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2101 {
2102         p->se.exec_start                = 0;
2103         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2104         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2105         p->se.last_wakeup               = 0;
2106         p->se.avg_overlap               = 0;
2107
2108 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2109         p->se.wait_start                = 0;
2110         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2111         p->se.sleep_start               = 0;
2112         p->se.block_start               = 0;
2113         p->se.sleep_max                 = 0;
2114         p->se.block_max                 = 0;
2115         p->se.exec_max                  = 0;
2116         p->se.slice_max                 = 0;
2117         p->se.wait_max                  = 0;
2118 #endif
2119
2120         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2121         p->se.on_rq = 0;
2122
2123 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2124         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2125 #endif
2126
2127         /*
2128          * We mark the process as running here, but have not actually
2129          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2130          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2131          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2132          */
2133         p->state = TASK_RUNNING;
2134 }
2135
2136 /*
2137  * fork()/clone()-time setup:
2138  */
2139 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2140 {
2141         int cpu = get_cpu();
2142
2143         __sched_fork(p);
2144
2145 #ifdef CONFIG_SMP
2146         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2147 #endif
2148         set_task_cpu(p, cpu);
2149
2150         /*
2151          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2152          */
2153         p->prio = current->normal_prio;
2154         if (!rt_prio(p->prio))
2155                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2156
2157 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2158         if (likely(sched_info_on()))
2159                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2160 #endif
2161 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2162         p->oncpu = 0;
2163 #endif
2164 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2165         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2166         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2167 #endif
2168         put_cpu();
2169 }
2170
2171 /*
2172  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2173  *
2174  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2175  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2176  * on the runqueue and wakes it.
2177  */
2178 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2179 {
2180         unsigned long flags;
2181         struct rq *rq;
2182
2183         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2184         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2185         update_rq_clock(rq);
2186
2187         p->prio = effective_prio(p);
2188
2189         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2190                 activate_task(rq, p, 0);
2191         } else {
2192                 /*
2193                  * Let the scheduling class do new task startup
2194                  * management (if any):
2195                  */
2196                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2197                 inc_nr_running(p, rq);
2198         }
2199         check_preempt_curr(rq, p);
2200 #ifdef CONFIG_SMP
2201         if (p->sched_class->task_wake_up)
2202                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2203 #endif
2204         task_rq_unlock(rq, &flags);
2205 }
2206
2207 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2208
2209 /**
2210  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2211  * @notifier: notifier struct to register
2212  */
2213 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2214 {
2215         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2216 }
2217 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2218
2219 /**
2220  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2221  * @notifier: notifier struct to unregister
2222  *
2223  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2224  */
2225 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2226 {
2227         hlist_del(&notifier->link);
2228 }
2229 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2230
2231 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2232 {
2233         struct preempt_notifier *notifier;
2234         struct hlist_node *node;
2235
2236         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2237                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2238 }
2239
2240 static void
2241 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2242                                  struct task_struct *next)
2243 {
2244         struct preempt_notifier *notifier;
2245         struct hlist_node *node;
2246
2247         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2248                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2249 }
2250
2251 #else
2252
2253 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2254 {
2255 }
2256
2257 static void
2258 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2259                                  struct task_struct *next)
2260 {
2261 }
2262
2263 #endif
2264
2265 /**
2266  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2267  * @rq: the runqueue preparing to switch
2268  * @prev: the current task that is being switched out
2269  * @next: the task we are going to switch to.
2270  *
2271  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2272  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2273  * switch.
2274  *
2275  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2276  * hooks.
2277  */
2278 static inline void
2279 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2280                     struct task_struct *next)
2281 {
2282         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2283         prepare_lock_switch(rq, next);
2284         prepare_arch_switch(next);
2285 }
2286
2287 /**
2288  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2289  * @rq: runqueue associated with task-switch
2290  * @prev: the thread we just switched away from.
2291  *
2292  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2293  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2294  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2295  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2296  *
2297  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2298  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2299  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2300  * details.)
2301  */
2302 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2303         __releases(rq->lock)
2304 {
2305         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2306         long prev_state;
2307
2308         rq->prev_mm = NULL;
2309
2310         /*
2311          * A task struct has one reference for the use as "current".
2312          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2313          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2314          * the scheduled task must drop that reference.
2315          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2316          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2317          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2318          * be dropped twice.
2319          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2320          */
2321         prev_state = prev->state;
2322         finish_arch_switch(prev);
2323         finish_lock_switch(rq, prev);
2324 #ifdef CONFIG_SMP
2325         if (current->sched_class->post_schedule)
2326                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2327 #endif
2328
2329         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2330         if (mm)
2331                 mmdrop(mm);
2332         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2333                 /*
2334                  * Remove function-return probe instances associated with this
2335                  * task and put them back on the free list.
2336                  */
2337                 kprobe_flush_task(prev);
2338                 put_task_struct(prev);
2339         }
2340 }
2341
2342 /**
2343  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2344  * @prev: the thread we just switched away from.
2345  */
2346 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2347         __releases(rq->lock)
2348 {
2349         struct rq *rq = this_rq();
2350
2351         finish_task_switch(rq, prev);
2352 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2353         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2354         preempt_enable();
2355 #endif
2356         if (current->set_child_tid)
2357                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * context_switch - switch to the new MM and the new
2362  * thread's register state.
2363  */
2364 static inline void
2365 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2366                struct task_struct *next)
2367 {
2368         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2369
2370         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2371         mm = next->mm;
2372         oldmm = prev->active_mm;
2373         /*
2374          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2375          * combine the page table reload and the switch backend into
2376          * one hypercall.
2377          */
2378         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2379
2380         if (unlikely(!mm)) {
2381                 next->active_mm = oldmm;
2382                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2383                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2384         } else
2385                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2386
2387         if (unlikely(!prev->mm)) {
2388                 prev->active_mm = NULL;
2389                 rq->prev_mm = oldmm;
2390         }
2391         /*
2392          * Since the runqueue lock will be released by the next
2393          * task (which is an invalid locking op but in the case
2394          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2395          * do an early lockdep release here:
2396          */
2397 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2398         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2399 #endif
2400
2401         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2402         switch_to(prev, next, prev);
2403
2404         barrier();
2405         /*
2406          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2407          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2408          * frame will be invalid.
2409          */
2410         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2411 }
2412
2413 /*
2414  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2415  *
2416  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2417  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2418  * number of context switches performed since bootup.
2419  */
2420 unsigned long nr_running(void)
2421 {
2422         unsigned long i, sum = 0;
2423
2424         for_each_online_cpu(i)
2425                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2426
2427         return sum;
2428 }
2429
2430 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2431 {
2432         unsigned long i, sum = 0;
2433
2434         for_each_possible_cpu(i)
2435                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2436
2437         /*
2438          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2439          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2440          */
2441         if (unlikely((long)sum < 0))
2442                 sum = 0;
2443
2444         return sum;
2445 }
2446
2447 unsigned long long nr_context_switches(void)
2448 {
2449         int i;
2450         unsigned long long sum = 0;
2451
2452         for_each_possible_cpu(i)
2453                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2454
2455         return sum;
2456 }
2457
2458 unsigned long nr_iowait(void)
2459 {
2460         unsigned long i, sum = 0;
2461
2462         for_each_possible_cpu(i)
2463                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2464
2465         return sum;
2466 }
2467
2468 unsigned long nr_active(void)
2469 {
2470         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2471
2472         for_each_online_cpu(i) {
2473                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2474                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2475         }
2476
2477         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2478                 uninterruptible = 0;
2479
2480         return running + uninterruptible;
2481 }
2482
2483 /*
2484  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2485  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2486  */
2487 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2488 {
2489         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2490         int i, scale;
2491
2492         this_rq->nr_load_updates++;
2493
2494         /* Update our load: */
2495         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2496                 unsigned long old_load, new_load;
2497
2498                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2499
2500                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2501                 new_load = this_load;
2502                 /*
2503                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2504                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2505                  * example.
2506                  */
2507                 if (new_load > old_load)
2508                         new_load += scale-1;
2509                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2510         }
2511 }
2512
2513 #ifdef CONFIG_SMP
2514
2515 /*
2516  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2517  *
2518  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2519  * you need to do so manually before calling.
2520  */
2521 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2522         __acquires(rq1->lock)
2523         __acquires(rq2->lock)
2524 {
2525         BUG_ON(!irqs_disabled());
2526         if (rq1 == rq2) {
2527                 spin_lock(&rq1->lock);
2528                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2529         } else {
2530                 if (rq1 < rq2) {
2531                         spin_lock(&rq1->lock);
2532                         spin_lock(&rq2->lock);
2533                 } else {
2534                         spin_lock(&rq2->lock);
2535                         spin_lock(&rq1->lock);
2536                 }
2537         }
2538         update_rq_clock(rq1);
2539         update_rq_clock(rq2);
2540 }
2541
2542 /*
2543  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2544  *
2545  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2546  * you need to do so manually after calling.
2547  */
2548 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2549         __releases(rq1->lock)
2550         __releases(rq2->lock)
2551 {
2552         spin_unlock(&rq1->lock);
2553         if (rq1 != rq2)
2554                 spin_unlock(&rq2->lock);
2555         else
2556                 __release(rq2->lock);
2557 }
2558
2559 /*
2560  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2561  */
2562 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2563         __releases(this_rq->lock)
2564         __acquires(busiest->lock)
2565         __acquires(this_rq->lock)
2566 {
2567         int ret = 0;
2568
2569         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2570                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2571                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2572                 BUG_ON(1);
2573         }
2574         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2575                 if (busiest < this_rq) {
2576                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2577                         spin_lock(&busiest->lock);
2578                         spin_lock(&this_rq->lock);
2579                         ret = 1;
2580                 } else
2581                         spin_lock(&busiest->lock);
2582         }
2583         return ret;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2588  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2589  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2590  * the cpu_allowed mask is restored.
2591  */
2592 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2593 {
2594         struct migration_req req;
2595         unsigned long flags;
2596         struct rq *rq;
2597
2598         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2599         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2600             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2601                 goto out;
2602
2603         /* force the process onto the specified CPU */
2604         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2605                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2606                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2607
2608                 get_task_struct(mt);
2609                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2610                 wake_up_process(mt);
2611                 put_task_struct(mt);
2612                 wait_for_completion(&req.done);
2613
2614                 return;
2615         }
2616 out:
2617         task_rq_unlock(rq, &flags);
2618 }
2619
2620 /*
2621  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2622  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2623  */
2624 void sched_exec(void)
2625 {
2626         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2627         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2628         put_cpu();
2629         if (new_cpu != this_cpu)
2630                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2631 }
2632
2633 /*
2634  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2635  * Both runqueues must be locked.
2636  */
2637 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2638                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2639 {
2640         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2641         set_task_cpu(p, this_cpu);
2642         activate_task(this_rq, p, 0);
2643         /*
2644          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2645          * to be always true for them.
2646          */
2647         check_preempt_curr(this_rq, p);
2648 }
2649
2650 /*
2651  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2652  */
2653 static
2654 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2655                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2656                      int *all_pinned)
2657 {
2658         /*
2659          * We do not migrate tasks that are:
2660          * 1) running (obviously), or
2661          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2662          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2663          */
2664         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2665                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2666                 return 0;
2667         }
2668         *all_pinned = 0;
2669
2670         if (task_running(rq, p)) {
2671                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2672                 return 0;
2673         }
2674
2675         /*
2676          * Aggressive migration if:
2677          * 1) task is cache cold, or
2678          * 2) too many balance attempts have failed.
2679          */
2680
2681         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2682                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2683 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2684                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2685                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2686                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2687                 }
2688 #endif
2689                 return 1;
2690         }
2691
2692         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2693                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2694                 return 0;
2695         }
2696         return 1;
2697 }
2698
2699 static unsigned long
2700 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2701               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2702               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2703               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2704 {
2705         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2706         struct task_struct *p;
2707         long rem_load_move = max_load_move;
2708
2709         if (max_load_move == 0)
2710                 goto out;
2711
2712         pinned = 1;
2713
2714         /*
2715          * Start the load-balancing iterator:
2716          */
2717         p = iterator->start(iterator->arg);
2718 next:
2719         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2720                 goto out;
2721         /*
2722          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2723          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2724          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2725          */
2726         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2727                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2728         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2729             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2730                 p = iterator->next(iterator->arg);
2731                 goto next;
2732         }
2733
2734         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2735         pulled++;
2736         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2737
2738         /*
2739          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2740          */
2741         if (rem_load_move > 0) {
2742                 if (p->prio < *this_best_prio)
2743                         *this_best_prio = p->prio;
2744                 p = iterator->next(iterator->arg);
2745                 goto next;
2746         }
2747 out:
2748         /*
2749          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2750          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2751          * inside pull_task().
2752          */
2753         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2754
2755         if (all_pinned)
2756                 *all_pinned = pinned;
2757
2758         return max_load_move - rem_load_move;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2763  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2764  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2765  *
2766  * Called with both runqueues locked.
2767  */
2768 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2769                       unsigned long max_load_move,
2770                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2771                       int *all_pinned)
2772 {
2773         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2774         unsigned long total_load_moved = 0;
2775         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2776
2777         do {
2778                 total_load_moved +=
2779                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2780                                 max_load_move - total_load_moved,
2781                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2782                 class = class->next;
2783         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2784
2785         return total_load_moved > 0;
2786 }
2787
2788 static int
2789 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2790                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2791                    struct rq_iterator *iterator)
2792 {
2793         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2794         int pinned = 0;
2795
2796         while (p) {
2797                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2798                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2799                         /*
2800                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2801                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2802                          * stats here rather than inside pull_task().
2803                          */
2804                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2805
2806                         return 1;
2807                 }
2808                 p = iterator->next(iterator->arg);
2809         }
2810
2811         return 0;
2812 }
2813
2814 /*
2815  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2816  * part of active balancing operations within "domain".
2817  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2818  *
2819  * Called with both runqueues locked.
2820  */
2821 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2822                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2823 {
2824         const struct sched_class *class;
2825
2826         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2827                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2828                         return 1;
2829
2830         return 0;
2831 }
2832
2833 /*
2834  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2835  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2836  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2837  */
2838 static struct sched_group *
2839 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2840                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2841                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2842 {
2843         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2844         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2845         unsigned long max_pull;
2846         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2847         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2848         int load_idx, group_imb = 0;
2849 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2850         int power_savings_balance = 1;
2851         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2852         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2853         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2854 #endif
2855
2856         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2857         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2858         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2859         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2860                 load_idx = sd->busy_idx;
2861         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2862                 load_idx = sd->newidle_idx;
2863         else
2864                 load_idx = sd->idle_idx;
2865
2866         do {
2867                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2868                 int local_group;
2869                 int i;
2870                 int __group_imb = 0;
2871                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2872                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2873
2874                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2875
2876                 if (local_group)
2877                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2878
2879                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2880                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2881                 max_cpu_load = 0;
2882                 min_cpu_load = ~0UL;
2883
2884                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2885                         struct rq *rq;
2886
2887                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2888                                 continue;
2889
2890                         rq = cpu_rq(i);
2891
2892                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2893                                 *sd_idle = 0;
2894
2895                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2896                         if (local_group) {
2897                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2898                                         first_idle_cpu = 1;
2899                                         balance_cpu = i;
2900                                 }
2901
2902                                 load = target_load(i, load_idx);
2903                         } else {
2904                                 load = source_load(i, load_idx);
2905                                 if (load > max_cpu_load)
2906                                         max_cpu_load = load;
2907                                 if (min_cpu_load > load)
2908                                         min_cpu_load = load;
2909                         }
2910
2911                         avg_load += load;
2912                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2913                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2914                 }
2915
2916                 /*
2917                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2918                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2919                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2920                  * to do the newly idle load balance.
2921                  */
2922                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2923                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2924                         *balance = 0;
2925                         goto ret;
2926                 }
2927
2928                 total_load += avg_load;
2929                 total_pwr += group->__cpu_power;
2930
2931                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2932                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2933                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2934
2935                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2936                         __group_imb = 1;
2937
2938                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2939
2940                 if (local_group) {
2941                         this_load = avg_load;
2942                         this = group;
2943                         this_nr_running = sum_nr_running;
2944                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2945                 } else if (avg_load > max_load &&
2946                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2947                         max_load = avg_load;
2948                         busiest = group;
2949                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2950                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2951                         group_imb = __group_imb;
2952                 }
2953
2954 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2955                 /*
2956                  * Busy processors will not participate in power savings
2957                  * balance.
2958                  */
2959                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2960                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2961                         goto group_next;
2962
2963                 /*
2964                  * If the local group is idle or completely loaded
2965                  * no need to do power savings balance at this domain
2966                  */
2967                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2968                                     !this_nr_running))
2969                         power_savings_balance = 0;
2970
2971                 /*
2972                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2973                  * don't include that group in power savings calculations
2974                  */
2975                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2976                     || !sum_nr_running)
2977                         goto group_next;
2978
2979                 /*
2980                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2981                  * This is the group from where we need to pick up the load
2982                  * for saving power
2983                  */
2984                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2985                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2986                      first_cpu(group->cpumask) <
2987                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2988                         group_min = group;
2989                         min_nr_running = sum_nr_running;
2990                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2991                                                 sum_nr_running;
2992                 }
2993
2994                 /*
2995                  * Calculate the group which is almost near its
2996                  * capacity but still has some space to pick up some load
2997                  * from other group and save more power
2998                  */
2999                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3000                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3001                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3002                              first_cpu(group->cpumask) >
3003                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3004                                 group_leader = group;
3005                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3006                         }
3007                 }
3008 group_next:
3009 #endif
3010                 group = group->next;
3011         } while (group != sd->groups);
3012
3013         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3014                 goto out_balanced;
3015
3016         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3017
3018         if (this_load >= avg_load ||
3019                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3020                 goto out_balanced;
3021
3022         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3023         if (group_imb)
3024                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3025
3026         /*
3027          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3028          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3029          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3030          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3031          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3032          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3033          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3034          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3035          * appear as very large values with unsigned longs.
3036          */
3037         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3038                 goto out_balanced;
3039
3040         /*
3041          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3042          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3043          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3044          */
3045         if (max_load < avg_load) {
3046                 *imbalance = 0;
3047                 goto small_imbalance;
3048         }
3049
3050         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3051         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3052
3053         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3054         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3055                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3056                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3057
3058         /*
3059          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3060          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3061          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3062          * moved
3063          */
3064         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3065                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3066                 unsigned int imbn;
3067
3068 small_imbalance:
3069                 pwr_move = pwr_now = 0;
3070                 imbn = 2;
3071                 if (this_nr_running) {
3072                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3073                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3074                                 imbn = 1;
3075                 } else
3076                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3077
3078                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3079                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3080                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3081                         return busiest;
3082                 }
3083
3084                 /*
3085                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3086                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3087                  * moving them.
3088                  */
3089
3090                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3091                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3092                 pwr_now += this->__cpu_power *
3093                                 min(this_load_per_task, this_load);
3094                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3095
3096                 /* Amount of load we'd subtract */
3097                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3098                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3099                 if (max_load > tmp)
3100                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3101                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3102
3103                 /* Amount of load we'd add */
3104                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3105                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3106                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3107                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3108                 else
3109                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3110                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3111                 pwr_move += this->__cpu_power *
3112                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3113                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3114
3115                 /* Move if we gain throughput */
3116                 if (pwr_move > pwr_now)
3117                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3118         }
3119
3120         return busiest;
3121
3122 out_balanced:
3123 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3124         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3125                 goto ret;
3126
3127         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3128                 *imbalance = min_load_per_task;
3129                 return group_min;
3130         }
3131 #endif
3132 ret:
3133         *imbalance = 0;
3134         return NULL;
3135 }
3136
3137 /*
3138  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3139  */
3140 static struct rq *
3141 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3142                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3143 {
3144         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3145         unsigned long max_load = 0;
3146         int i;
3147
3148         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3149                 unsigned long wl;
3150
3151                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3152                         continue;
3153
3154                 rq = cpu_rq(i);
3155                 wl = weighted_cpuload(i);
3156
3157                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3158                         continue;
3159
3160                 if (wl > max_load) {
3161                         max_load = wl;
3162                         busiest = rq;
3163                 }
3164         }
3165
3166         return busiest;
3167 }
3168
3169 /*
3170  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3171  * so long as it is large enough.
3172  */
3173 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3174
3175 /*
3176  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3177  * tasks if there is an imbalance.
3178  */
3179 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3180                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3181                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3182 {
3183         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3184         struct sched_group *group;
3185         unsigned long imbalance;
3186         struct rq *busiest;
3187         unsigned long flags;
3188
3189         cpus_setall(*cpus);
3190
3191         /*
3192          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3193          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3194          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3195          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3196          */
3197         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3198             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3199                 sd_idle = 1;
3200
3201         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3202
3203 redo:
3204         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3205                                    cpus, balance);
3206
3207         if (*balance == 0)
3208                 goto out_balanced;
3209
3210         if (!group) {
3211                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3212                 goto out_balanced;
3213         }
3214
3215         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3216         if (!busiest) {
3217                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3218                 goto out_balanced;
3219         }
3220
3221         BUG_ON(busiest == this_rq);
3222
3223         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3224
3225         ld_moved = 0;
3226         if (busiest->nr_running > 1) {
3227                 /*
3228                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3229                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3230                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3231                  * correctly treated as an imbalance.
3232                  */
3233                 local_irq_save(flags);
3234                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3235                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3236                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3237                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3238                 local_irq_restore(flags);
3239
3240                 /*
3241                  * some other cpu did the load balance for us.
3242                  */
3243                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3244                         resched_cpu(this_cpu);
3245
3246                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3247                 if (unlikely(all_pinned)) {
3248                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3249                         if (!cpus_empty(*cpus))
3250                                 goto redo;
3251                         goto out_balanced;
3252                 }
3253         }
3254
3255         if (!ld_moved) {
3256                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3257                 sd->nr_balance_failed++;
3258
3259                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3260
3261                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3262
3263                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3264                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3265                          */
3266                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3267                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3268                                 all_pinned = 1;
3269                                 goto out_one_pinned;
3270                         }
3271
3272                         if (!busiest->active_balance) {
3273                                 busiest->active_balance = 1;
3274                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3275                                 active_balance = 1;
3276                         }
3277                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3278                         if (active_balance)
3279                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3280
3281                         /*
3282                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3283                          * counter.
3284                          */
3285                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3286                 }
3287         } else
3288                 sd->nr_balance_failed = 0;
3289
3290         if (likely(!active_balance)) {
3291                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3292                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3293         } else {
3294                 /*
3295                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3296                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3297                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3298                  * move_tasks).
3299                  */
3300                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3301                         sd->balance_interval *= 2;
3302         }
3303
3304         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3305             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3306                 return -1;
3307         return ld_moved;
3308
3309 out_balanced:
3310         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3311
3312         sd->nr_balance_failed = 0;
3313
3314 out_one_pinned:
3315         /* tune up the balancing interval */
3316         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3317                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3318                 sd->balance_interval *= 2;
3319
3320         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3321             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3322                 return -1;
3323         return 0;
3324 }
3325
3326 /*
3327  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3328  * tasks if there is an imbalance.
3329  *
3330  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3331  * this_rq is locked.
3332  */
3333 static int
3334 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3335                         cpumask_t *cpus)
3336 {
3337         struct sched_group *group;
3338         struct rq *busiest = NULL;
3339         unsigned long imbalance;
3340         int ld_moved = 0;
3341         int sd_idle = 0;
3342         int all_pinned = 0;
3343
3344         cpus_setall(*cpus);
3345
3346         /*
3347          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3348          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3349          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3350          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3351          */
3352         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3353             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3354                 sd_idle = 1;
3355
3356         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3357 redo:
3358         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3359                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3360         if (!group) {
3361                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3362                 goto out_balanced;
3363         }
3364
3365         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3366         if (!busiest) {
3367                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3368                 goto out_balanced;
3369         }
3370
3371         BUG_ON(busiest == this_rq);
3372
3373         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3374
3375         ld_moved = 0;
3376         if (busiest->nr_running > 1) {
3377                 /* Attempt to move tasks */
3378                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3379                 /* this_rq->clock is already updated */
3380                 update_rq_clock(busiest);
3381                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3382                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3383                                         &all_pinned);
3384                 spin_unlock(&busiest->lock);
3385
3386                 if (unlikely(all_pinned)) {
3387                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3388                         if (!cpus_empty(*cpus))
3389                                 goto redo;
3390                 }
3391         }
3392
3393         if (!ld_moved) {
3394                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3395                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3396                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3397                         return -1;
3398         } else
3399                 sd->nr_balance_failed = 0;
3400
3401         return ld_moved;
3402
3403 out_balanced:
3404         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3405         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3406             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3407                 return -1;
3408         sd->nr_balance_failed = 0;
3409
3410         return 0;
3411 }
3412
3413 /*
3414  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3415  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3416  */
3417 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3418 {
3419         struct sched_domain *sd;
3420         int pulled_task = -1;
3421         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3422         cpumask_t tmpmask;
3423
3424         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3425                 unsigned long interval;
3426
3427                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3428                         continue;
3429
3430                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3431                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3432                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3433                                                            sd, &tmpmask);
3434
3435                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3436                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3437                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3438                 if (pulled_task)
3439                         break;
3440         }
3441         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3442                 /*
3443                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3444                  * a busy processor. So reset next_balance.
3445                  */
3446                 this_rq->next_balance = next_balance;
3447         }
3448 }
3449
3450 /*
3451  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3452  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3453  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3454  * logical imbalances.
3455  *
3456  * Called with busiest_rq locked.
3457  */
3458 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3459 {
3460         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3461         struct sched_domain *sd;
3462         struct rq *target_rq;
3463
3464         /* Is there any task to move? */
3465         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3466                 return;
3467
3468         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3469
3470         /*
3471          * This condition is "impossible", if it occurs
3472          * we need to fix it. Originally reported by
3473          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3474          */
3475         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3476
3477         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3478         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3479         update_rq_clock(busiest_rq);
3480         update_rq_clock(target_rq);
3481
3482         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3483         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3484                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3485                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3486                                 break;
3487         }
3488
3489         if (likely(sd)) {
3490                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3491
3492                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3493                                   sd, CPU_IDLE))
3494                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3495                 else
3496                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3497         }
3498         spin_unlock(&target_rq->lock);
3499 }
3500
3501 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3502 static struct {
3503         atomic_t load_balancer;
3504         cpumask_t cpu_mask;
3505 } nohz ____cacheline_aligned = {
3506         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3507         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3508 };
3509
3510 /*
3511  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3512  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3513  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3514  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3515  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3516  * arrives...
3517  *
3518  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3519  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3520  * nohz.cpu_mask..
3521  *
3522  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3523  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3524  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3525  * there is no need for ilb owner.
3526  *
3527  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3528  * next busy scheduler_tick()
3529  */
3530 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3531 {
3532         int cpu = smp_processor_id();
3533
3534         if (stop_tick) {
3535                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3536                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3537
3538                 /*
3539                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3540                  */
3541                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3542                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3543                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3544                                 BUG();
3545                         return 0;
3546                 }
3547
3548                 /* time for ilb owner also to sleep */
3549                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3550                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3551                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3552                         return 0;
3553                 }
3554
3555                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3556                         /* make me the ilb owner */
3557                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3558                                 return 1;
3559                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3560                         return 1;
3561         } else {
3562                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3563                         return 0;
3564
3565                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3566
3567                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3568                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3569                                 BUG();
3570         }
3571         return 0;
3572 }
3573 #endif
3574
3575 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3576
3577 /*
3578  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3579  * and initiates a balancing operation if so.
3580  *
3581  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3582  */
3583 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3584 {
3585         int balance = 1;
3586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3587         unsigned long interval;
3588         struct sched_domain *sd;
3589         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3590         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3591         int update_next_balance = 0;
3592         cpumask_t tmp;
3593
3594         for_each_domain(cpu, sd) {
3595                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3596                         continue;
3597
3598                 interval = sd->balance_interval;
3599                 if (idle != CPU_IDLE)
3600                         interval *= sd->busy_factor;
3601
3602                 /* scale ms to jiffies */
3603                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3604                 if (unlikely(!interval))
3605                         interval = 1;
3606                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3607                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3608
3609
3610                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3611                         if (!spin_trylock(&balancing))
3612                                 goto out;
3613                 }
3614
3615                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3616                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3617                                 /*
3618                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3619                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3620                                  * not idle.
3621                                  */
3622                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3623                         }
3624                         sd->last_balance = jiffies;
3625                 }
3626                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3627                         spin_unlock(&balancing);
3628 out:
3629                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3630                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3631                         update_next_balance = 1;
3632                 }
3633
3634                 /*
3635                  * Stop the load balance at this level. There is another
3636                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3637                  * actively.
3638                  */
3639                 if (!balance)
3640                         break;
3641         }
3642
3643         /*
3644          * next_balance will be updated only when there is a need.
3645          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3646          * updated.
3647          */
3648         if (likely(update_next_balance))
3649                 rq->next_balance = next_balance;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3654  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3655  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3656  */
3657 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3658 {
3659         int this_cpu = smp_processor_id();
3660         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3661         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3662                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3663
3664         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3665
3666 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3667         /*
3668          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3669          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3670          * stopped.
3671          */
3672         if (this_rq->idle_at_tick &&
3673             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3674                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3675                 struct rq *rq;
3676                 int balance_cpu;
3677
3678                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3679                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3680                         /*
3681                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3682                          * work being done for other cpus. Next load
3683                          * balancing owner will pick it up.
3684                          */
3685                         if (need_resched())
3686                                 break;
3687
3688                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3689
3690                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3691                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3692                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3693                 }
3694         }
3695 #endif
3696 }
3697
3698 /*
3699  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3700  *
3701  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3702  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3703  * if the whole system is idle.
3704  */
3705 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3706 {
3707 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3708         /*
3709          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3710          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3711          * load balancer.
3712          */
3713         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3714                 rq->in_nohz_recently = 0;
3715
3716                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3717                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3718                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3719                 }
3720
3721                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3722                         /*
3723                          * simple selection for now: Nominate the
3724                          * first cpu in the nohz list to be the next
3725                          * ilb owner.
3726                          *
3727                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3728                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3729                          */
3730                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3731
3732                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3733                                 resched_cpu(ilb);
3734                 }
3735         }
3736
3737         /*
3738          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3739          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3740          */
3741         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3742             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3743                 resched_cpu(cpu);
3744                 return;
3745         }
3746
3747         /*
3748          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3749          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3750          */
3751         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3752             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3753                 return;
3754 #endif
3755         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3756                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3757 }
3758
3759 #else   /* CONFIG_SMP */
3760
3761 /*
3762  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3763  */
3764 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3765 {
3766 }
3767
3768 #endif
3769
3770 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3771
3772 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3773
3774 /*
3775  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3776  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3777  */
3778 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3779 {
3780         unsigned long flags;
3781         u64 ns, delta_exec;
3782         struct rq *rq;
3783
3784         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3785         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3786         if (task_current(rq, p)) {
3787                 update_rq_clock(rq);
3788                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3789                 if ((s64)delta_exec > 0)
3790                         ns += delta_exec;
3791         }
3792         task_rq_unlock(rq, &flags);
3793
3794         return ns;
3795 }
3796
3797 /*
3798  * Account user cpu time to a process.
3799  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3800  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3801  */
3802 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3803 {
3804         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3805         cputime64_t tmp;
3806
3807         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3808
3809         /* Add user time to cpustat. */
3810         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3811         if (TASK_NICE(p) > 0)
3812                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3813         else
3814                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3815 }
3816
3817 /*
3818  * Account guest cpu time to a process.
3819  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3820  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3821  */
3822 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3823 {
3824         cputime64_t tmp;
3825         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3826
3827         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3828
3829         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3830         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3831
3832         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3833         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3834 }
3835
3836 /*
3837  * Account scaled user cpu time to a process.
3838  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3839  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3840  */
3841 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3842 {
3843         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3844 }
3845
3846 /*
3847  * Account system cpu time to a process.
3848  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3849  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3850  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3851  */
3852 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3853                          cputime_t cputime)
3854 {
3855         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3856         struct rq *rq = this_rq();
3857         cputime64_t tmp;
3858
3859         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3860                 return account_guest_time(p, cputime);
3861
3862         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3863
3864         /* Add system time to cpustat. */
3865         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3866         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3867                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3868         else if (softirq_count())
3869                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3870         else if (p != rq->idle)
3871                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3872         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3873                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3874         else
3875                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3876         /* Account for system time used */
3877         acct_update_integrals(p);
3878 }
3879
3880 /*
3881  * Account scaled system cpu time to a process.
3882  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3883  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3884  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3885  */
3886 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3887 {
3888         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3889 }
3890
3891 /*
3892  * Account for involuntary wait time.
3893  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3894  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3895  */
3896 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3897 {
3898         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3899         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3900         struct rq *rq = this_rq();
3901
3902         if (p == rq->idle) {
3903                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3904                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3905                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3906                 else
3907                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3908         } else
3909                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3910 }
3911
3912 /*
3913  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3914  * We call it with interrupts disabled.
3915  *
3916  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3917  * timeslices.
3918  */
3919 void scheduler_tick(void)
3920 {
3921         int cpu = smp_processor_id();
3922         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3923         struct task_struct *curr = rq->curr;
3924         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3925
3926         spin_lock(&rq->lock);
3927         __update_rq_clock(rq);
3928         /*
3929          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3930          */
3931         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3932                 rq->clock = next_tick;
3933                 rq->clock_underflows++;
3934         }
3935         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3936         update_last_tick_seen(rq);
3937         update_cpu_load(rq);
3938         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3939         spin_unlock(&rq->lock);
3940
3941 #ifdef CONFIG_SMP
3942         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3943         trigger_load_balance(rq, cpu);
3944 #endif
3945 }
3946
3947 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3948
3949 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3950 {
3951         /*
3952          * Underflow?
3953          */
3954         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3955                 return;
3956         preempt_count() += val;
3957         /*
3958          * Spinlock count overflowing soon?
3959          */
3960         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3961                                 PREEMPT_MASK - 10);
3962 }
3963 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3964
3965 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3966 {
3967         /*
3968          * Underflow?
3969          */
3970         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3971                 return;
3972         /*
3973          * Is the spinlock portion underflowing?
3974          */
3975         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3976                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3977                 return;
3978
3979         preempt_count() -= val;
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3982
3983 #endif
3984
3985 /*
3986  * Print scheduling while atomic bug:
3987  */
3988 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3989 {
3990         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3991
3992         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3993                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3994
3995         debug_show_held_locks(prev);
3996         if (irqs_disabled())
3997                 print_irqtrace_events(prev);
3998
3999         if (regs)
4000                 show_regs(regs);
4001         else
4002                 dump_stack();
4003 }
4004
4005 /*
4006  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4007  */
4008 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4009 {
4010         /*
4011          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4012          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4013          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4014          */
4015         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4016                 __schedule_bug(prev);
4017
4018         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4019
4020         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4021 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4022         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4023                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4024                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4025         }
4026 #endif
4027 }
4028
4029 /*
4030  * Pick up the highest-prio task:
4031  */
4032 static inline struct task_struct *
4033 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4034 {
4035         const struct sched_class *class;
4036         struct task_struct *p;
4037
4038         /*
4039          * Optimization: we know that if all tasks are in
4040          * the fair class we can call that function directly:
4041          */
4042         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4043                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4044                 if (likely(p))
4045                         return p;
4046         }
4047
4048         class = sched_class_highest;
4049         for ( ; ; ) {
4050                 p = class->pick_next_task(rq);
4051                 if (p)
4052                         return p;
4053                 /*
4054                  * Will never be NULL as the idle class always
4055                  * returns a non-NULL p:
4056                  */
4057                 class = class->next;
4058         }
4059 }
4060
4061 /*
4062  * schedule() is the main scheduler function.
4063  */
4064 asmlinkage void __sched schedule(void)
4065 {
4066         struct task_struct *prev, *next;
4067         unsigned long *switch_count;
4068         struct rq *rq;
4069         int cpu;
4070
4071 need_resched:
4072         preempt_disable();
4073         cpu = smp_processor_id();
4074         rq = cpu_rq(cpu);
4075         rcu_qsctr_inc(cpu);
4076         prev = rq->curr;
4077         switch_count = &prev->nivcsw;
4078
4079         release_kernel_lock(prev);
4080 need_resched_nonpreemptible:
4081
4082         schedule_debug(prev);
4083
4084         hrtick_clear(rq);
4085
4086         /*
4087          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4088          */
4089         local_irq_disable();
4090         __update_rq_clock(rq);
4091         spin_lock(&rq->lock);
4092         clear_tsk_need_resched(prev);
4093
4094         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4095                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4096                                 signal_pending(prev))) {
4097                         prev->state = TASK_RUNNING;
4098                 } else {
4099                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4100                 }
4101                 switch_count = &prev->nvcsw;
4102         }
4103
4104 #ifdef CONFIG_SMP
4105         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4106                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4107 #endif
4108
4109         if (unlikely(!rq->nr_running))
4110                 idle_balance(cpu, rq);
4111
4112         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4113         next = pick_next_task(rq, prev);
4114
4115         sched_info_switch(prev, next);
4116
4117         if (likely(prev != next)) {
4118                 rq->nr_switches++;
4119                 rq->curr = next;
4120                 ++*switch_count;
4121
4122                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4123                 /*
4124                  * the context switch might have flipped the stack from under
4125                  * us, hence refresh the local variables.
4126                  */
4127                 cpu = smp_processor_id();
4128                 rq = cpu_rq(cpu);
4129         } else
4130                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4131
4132         hrtick_set(rq);
4133
4134         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4135                 goto need_resched_nonpreemptible;
4136
4137         preempt_enable_no_resched();
4138         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4139                 goto need_resched;
4140 }
4141 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4142
4143 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4144 /*
4145  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4146  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4147  * occur there and call schedule directly.
4148  */
4149 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4150 {
4151         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4152         struct task_struct *task = current;
4153         int saved_lock_depth;
4154
4155         /*
4156          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4157          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4158          */
4159         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4160                 return;
4161
4162         do {
4163                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4164
4165                 /*
4166                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4167                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4168                  * auto-release the semaphore:
4169                  */
4170                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4171                 task->lock_depth = -1;
4172                 schedule();
4173                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4174                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4175
4176                 /*
4177                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4178                  * between schedule and now.
4179                  */
4180                 barrier();
4181         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4182 }
4183 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4184
4185 /*
4186  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4187  * off of irq context.
4188  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4189  * protect us against recursive calling from irq.
4190  */
4191 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4192 {
4193         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4194         struct task_struct *task = current;
4195         int saved_lock_depth;
4196
4197         /* Catch callers which need to be fixed */
4198         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4199
4200         do {
4201                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4202
4203                 /*
4204                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4205                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4206                  * auto-release the semaphore:
4207                  */
4208                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4209                 task->lock_depth = -1;
4210                 local_irq_enable();
4211                 schedule();
4212                 local_irq_disable();
4213                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4214                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4215
4216                 /*
4217                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4218                  * between schedule and now.
4219                  */
4220                 barrier();
4221         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4222 }
4223
4224 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4225
4226 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4227                           void *key)
4228 {
4229         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4230 }
4231 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4232
4233 /*
4234  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4235  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4236  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4237  *
4238  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4239  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4240  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4241  */
4242 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4243                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4244 {
4245         wait_queue_t *curr, *next;
4246
4247         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4248                 unsigned flags = curr->flags;
4249
4250                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4251                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4252                         break;
4253         }
4254 }
4255
4256 /**
4257  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4258  * @q: the waitqueue
4259  * @mode: which threads
4260  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4261  * @key: is directly passed to the wakeup function
4262  */
4263 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4264                         int nr_exclusive, void *key)
4265 {
4266         unsigned long flags;
4267
4268         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4269         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4270         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4271 }
4272 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4273
4274 /*
4275  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4276  */
4277 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4278 {
4279         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4280 }
4281
4282 /**
4283  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4284  * @q: the waitqueue
4285  * @mode: which threads
4286  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4287  *
4288  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4289  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4290  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4291  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4292  *
4293  * On UP it can prevent extra preemption.
4294  */
4295 void
4296 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4297 {
4298         unsigned long flags;
4299         int sync = 1;
4300
4301         if (unlikely(!q))
4302                 return;
4303
4304         if (unlikely(!nr_exclusive))
4305                 sync = 0;
4306
4307         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4308         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4309         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4310 }
4311 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4312
4313 void complete(struct completion *x)
4314 {
4315         unsigned long flags;
4316
4317         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4318         x->done++;
4319         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4320         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4321 }
4322 EXPORT_SYMBOL(complete);
4323
4324 void complete_all(struct completion *x)
4325 {
4326         unsigned long flags;
4327
4328         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4329         x->done += UINT_MAX/2;
4330         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4331         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4332 }
4333 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4334
4335 static inline long __sched
4336 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4337 {
4338         if (!x->done) {
4339                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4340
4341                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4342                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4343                 do {
4344                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4345                              signal_pending(current)) ||
4346                             (state == TASK_KILLABLE &&
4347                              fatal_signal_pending(current))) {
4348                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4349                                 return -ERESTARTSYS;
4350                         }
4351                         __set_current_state(state);
4352                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4353                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4354                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4355                         if (!timeout) {
4356                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4357                                 return timeout;
4358                         }
4359                 } while (!x->done);
4360                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4361         }
4362         x->done--;
4363         return timeout;
4364 }
4365
4366 static long __sched
4367 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4368 {
4369         might_sleep();
4370
4371         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4372         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4373         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4374         return timeout;
4375 }
4376
4377 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4378 {
4379         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4380 }
4381 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4382
4383 unsigned long __sched
4384 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4385 {
4386         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4387 }
4388 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4389
4390 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4391 {
4392         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4393         if (t == -ERESTARTSYS)
4394                 return t;
4395         return 0;
4396 }
4397 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4398
4399 unsigned long __sched
4400 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4401                                           unsigned long timeout)
4402 {
4403         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4404 }
4405 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4406
4407 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4408 {
4409         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4410         if (t == -ERESTARTSYS)
4411                 return t;
4412         return 0;
4413 }
4414 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4415
4416 static long __sched
4417 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4418 {
4419         unsigned long flags;
4420         wait_queue_t wait;
4421
4422         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4423
4424         __set_current_state(state);
4425
4426         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4427         __add_wait_queue(q, &wait);
4428         spin_unlock(&q->lock);
4429         timeout = schedule_timeout(timeout);
4430         spin_lock_irq(&q->lock);
4431         __remove_wait_queue(q, &wait);
4432         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4433
4434         return timeout;
4435 }
4436
4437 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4438 {
4439         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4440 }
4441 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4442
4443 long __sched
4444 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4445 {
4446         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4447 }
4448 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4449
4450 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4451 {
4452         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4453 }
4454 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4455
4456 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4457 {
4458         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4459 }
4460 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4461
4462 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4463
4464 /*
4465  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4466  * @p: task
4467  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4468  *
4469  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4470  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4471  *
4472  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4473  */
4474 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4475 {
4476         unsigned long flags;
4477         int oldprio, on_rq, running;
4478         struct rq *rq;
4479         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4480
4481         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4482
4483         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4484         update_rq_clock(rq);
4485
4486         oldprio = p->prio;
4487         on_rq = p->se.on_rq;
4488         running = task_current(rq, p);
4489         if (on_rq)
4490                 dequeue_task(rq, p, 0);
4491         if (running)
4492                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4493
4494         if (rt_prio(prio))
4495                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4496         else
4497                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4498
4499         p->prio = prio;
4500
4501         if (running)
4502                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4503         if (on_rq) {
4504                 enqueue_task(rq, p, 0);
4505
4506                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4507         }
4508         task_rq_unlock(rq, &flags);
4509 }
4510
4511 #endif
4512
4513 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4514 {
4515         int old_prio, delta, on_rq;
4516         unsigned long flags;
4517         struct rq *rq;
4518
4519         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4520                 return;
4521         /*
4522          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4523          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4524          */
4525         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4526         update_rq_clock(rq);
4527         /*
4528          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4529          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4530          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4531          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4532          */
4533         if (task_has_rt_policy(p)) {
4534                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4535                 goto out_unlock;
4536         }
4537         on_rq = p->se.on_rq;
4538         if (on_rq) {
4539                 dequeue_task(rq, p, 0);
4540                 dec_load(rq, p);
4541         }
4542
4543         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4544         set_load_weight(p);
4545         old_prio = p->prio;
4546         p->prio = effective_prio(p);
4547         delta = p->prio - old_prio;
4548
4549         if (on_rq) {
4550                 enqueue_task(rq, p, 0);
4551                 inc_load(rq, p);
4552                 /*
4553                  * If the task increased its priority or is running and
4554                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4555                  */
4556                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4557                         resched_task(rq->curr);
4558         }
4559 out_unlock:
4560         task_rq_unlock(rq, &flags);
4561 }
4562 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4563
4564 /*
4565  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4566  * @p: task
4567  * @nice: nice value
4568  */
4569 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4570 {
4571         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4572         int nice_rlim = 20 - nice;
4573
4574         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4575                 capable(CAP_SYS_NICE));
4576 }
4577
4578 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4579
4580 /*
4581  * sys_nice - change the priority of the current process.
4582  * @increment: priority increment
4583  *
4584  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4585  * does similar things.
4586  */
4587 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4588 {
4589         long nice, retval;
4590
4591         /*
4592          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4593          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4594          * and we have a single winner.
4595          */
4596         if (increment < -40)
4597                 increment = -40;
4598         if (increment > 40)
4599                 increment = 40;
4600
4601         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4602         if (nice < -20)
4603                 nice = -20;
4604         if (nice > 19)
4605                 nice = 19;
4606
4607         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4608                 return -EPERM;
4609
4610         retval = security_task_setnice(current, nice);
4611         if (retval)
4612                 return retval;
4613
4614         set_user_nice(current, nice);
4615         return 0;
4616 }
4617
4618 #endif
4619
4620 /**
4621  * task_prio - return the priority value of a given task.
4622  * @p: the task in question.
4623  *
4624  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4625  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4626  * around 0, value goes from -16 to +15.
4627  */
4628 int task_prio(const struct task_struct *p)
4629 {
4630         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * task_nice - return the nice value of a given task.
4635  * @p: the task in question.
4636  */
4637 int task_nice(const struct task_struct *p)
4638 {
4639         return TASK_NICE(p);
4640 }
4641 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4642
4643 /**
4644  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4645  * @cpu: the processor in question.
4646  */
4647 int idle_cpu(int cpu)
4648 {
4649         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4650 }
4651
4652 /**
4653  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4654  * @cpu: the processor in question.
4655  */
4656 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4657 {
4658         return cpu_rq(cpu)->idle;
4659 }
4660
4661 /**
4662  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4663  * @pid: the pid in question.
4664  */
4665 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4666 {
4667         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4668 }
4669
4670 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4671 static void
4672 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4673 {
4674         BUG_ON(p->se.on_rq);
4675
4676         p->policy = policy;
4677         switch (p->policy) {
4678         case SCHED_NORMAL:
4679         case SCHED_BATCH:
4680         case SCHED_IDLE:
4681                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4682                 break;
4683         case SCHED_FIFO:
4684         case SCHED_RR:
4685                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4686                 break;
4687         }
4688
4689         p->rt_priority = prio;
4690         p->normal_prio = normal_prio(p);
4691         /* we are holding p->pi_lock already */
4692         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4693         set_load_weight(p);
4694 }
4695
4696 /**
4697  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4698  * @p: the task in question.
4699  * @policy: new policy.
4700  * @param: structure containing the new RT priority.
4701  *
4702  * NOTE that the task may be already dead.
4703  */
4704 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4705                        struct sched_param *param)
4706 {
4707         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4708         unsigned long flags;
4709         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4710         struct rq *rq;
4711
4712         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4713         BUG_ON(in_interrupt());
4714 recheck:
4715         /* double check policy once rq lock held */
4716         if (policy < 0)
4717                 policy = oldpolicy = p->policy;
4718         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4719                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4720                         policy != SCHED_IDLE)
4721                 return -EINVAL;
4722         /*
4723          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4724          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4725          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4726          */
4727         if (param->sched_priority < 0 ||
4728             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4729             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4730                 return -EINVAL;
4731         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4732                 return -EINVAL;
4733
4734         /*
4735          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4736          */
4737         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4738                 if (rt_policy(policy)) {
4739                         unsigned long rlim_rtprio;
4740
4741                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4742                                 return -ESRCH;
4743                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4744                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4745
4746                         /* can't set/change the rt policy */
4747                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4748                                 return -EPERM;
4749
4750                         /* can't increase priority */
4751                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4752                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4753                                 return -EPERM;
4754                 }
4755                 /*
4756                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4757                  * move out of SCHED_IDLE either:
4758                  */
4759                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4760                         return -EPERM;
4761
4762                 /* can't change other user's priorities */
4763                 if ((current->euid != p->euid) &&
4764                     (current->euid != p->uid))
4765                         return -EPERM;
4766         }
4767
4768 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4769         /*
4770          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4771          * assigned.
4772          */
4773         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4774                 return -EPERM;
4775 #endif
4776
4777         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4778         if (retval)
4779                 return retval;
4780         /*
4781          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4782          * changing the priority of the task:
4783          */
4784         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4785         /*
4786          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4787          * runqueue lock must be held.
4788          */
4789         rq = __task_rq_lock(p);
4790         /* recheck policy now with rq lock held */
4791         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4792                 policy = oldpolicy = -1;
4793                 __task_rq_unlock(rq);
4794                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4795                 goto recheck;
4796         }
4797         update_rq_clock(rq);
4798         on_rq = p->se.on_rq;
4799         running = task_current(rq, p);
4800         if (on_rq)
4801                 deactivate_task(rq, p, 0);
4802         if (running)
4803                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4804
4805         oldprio = p->prio;
4806         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4807
4808         if (running)
4809                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4810         if (on_rq) {
4811                 activate_task(rq, p, 0);
4812
4813                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4814         }
4815         __task_rq_unlock(rq);
4816         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4817
4818         rt_mutex_adjust_pi(p);
4819
4820         return 0;
4821 }
4822 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4823
4824 static int
4825 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4826 {
4827         struct sched_param lparam;
4828         struct task_struct *p;
4829         int retval;
4830
4831         if (!param || pid < 0)
4832                 return -EINVAL;
4833         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4834                 return -EFAULT;
4835
4836         rcu_read_lock();
4837         retval = -ESRCH;
4838         p = find_process_by_pid(pid);
4839         if (p != NULL)
4840                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4841         rcu_read_unlock();
4842
4843         return retval;
4844 }
4845
4846 /**
4847  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4848  * @pid: the pid in question.
4849  * @policy: new policy.
4850  * @param: structure containing the new RT priority.
4851  */
4852 asmlinkage long
4853 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4854 {
4855         /* negative values for policy are not valid */
4856         if (policy < 0)
4857                 return -EINVAL;
4858
4859         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4860 }
4861
4862 /**
4863  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4864  * @pid: the pid in question.
4865  * @param: structure containing the new RT priority.
4866  */
4867 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4868 {
4869         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4870 }
4871
4872 /**
4873  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4874  * @pid: the pid in question.
4875  */
4876 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4877 {
4878         struct task_struct *p;
4879         int retval;
4880
4881         if (pid < 0)
4882                 return -EINVAL;
4883
4884         retval = -ESRCH;
4885         read_lock(&tasklist_lock);
4886         p = find_process_by_pid(pid);
4887         if (p) {
4888                 retval = security_task_getscheduler(p);
4889                 if (!retval)
4890                         retval = p->policy;
4891         }
4892         read_unlock(&tasklist_lock);
4893         return retval;
4894 }
4895
4896 /**
4897  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4898  * @pid: the pid in question.
4899  * @param: structure containing the RT priority.
4900  */
4901 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4902 {
4903         struct sched_param lp;
4904         struct task_struct *p;
4905         int retval;
4906
4907         if (!param || pid < 0)
4908                 return -EINVAL;
4909
4910         read_lock(&tasklist_lock);
4911         p = find_process_by_pid(pid);
4912         retval = -ESRCH;
4913         if (!p)
4914                 goto out_unlock;
4915
4916         retval = security_task_getscheduler(p);
4917         if (retval)
4918                 goto out_unlock;
4919
4920         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4921         read_unlock(&tasklist_lock);
4922
4923         /*
4924          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4925          */
4926         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4927
4928         return retval;
4929
4930 out_unlock:
4931         read_unlock(&tasklist_lock);
4932         return retval;
4933 }
4934
4935 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
4936 {
4937         cpumask_t cpus_allowed;
4938         cpumask_t new_mask = *in_mask;
4939         struct task_struct *p;
4940         int retval;
4941
4942         get_online_cpus();
4943         read_lock(&tasklist_lock);
4944
4945         p = find_process_by_pid(pid);
4946         if (!p) {
4947                 read_unlock(&tasklist_lock);
4948                 put_online_cpus();
4949                 return -ESRCH;
4950         }
4951
4952         /*
4953          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4954          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4955          * usage count and then drop tasklist_lock.
4956          */
4957         get_task_struct(p);
4958         read_unlock(&tasklist_lock);
4959
4960         retval = -EPERM;
4961         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4962                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4963                 goto out_unlock;
4964
4965         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4966         if (retval)
4967                 goto out_unlock;
4968
4969         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4970         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4971  again:
4972         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
4973
4974         if (!retval) {
4975                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4976                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4977                         /*
4978                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4979                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4980                          * cpuset's cpus_allowed
4981                          */
4982                         new_mask = cpus_allowed;
4983                         goto again;
4984                 }
4985         }
4986 out_unlock:
4987         put_task_struct(p);
4988         put_online_cpus();
4989         return retval;
4990 }
4991
4992 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4993                              cpumask_t *new_mask)
4994 {
4995         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4996                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4997         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4998                 len = sizeof(cpumask_t);
4999         }
5000         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5001 }
5002
5003 /**
5004  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5005  * @pid: pid of the process
5006  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5007  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5008  */
5009 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5010                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5011 {
5012         cpumask_t new_mask;
5013         int retval;
5014
5015         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5016         if (retval)
5017                 return retval;
5018
5019         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5020 }
5021
5022 /*
5023  * Represents all cpu's present in the system
5024  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5025  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5026  * method, such as ACPI for e.g.
5027  */
5028
5029 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5030 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5031
5032 #ifndef CONFIG_SMP
5033 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5034 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5035
5036 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5037 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5038 #endif
5039
5040 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5041 {
5042         struct task_struct *p;
5043         int retval;
5044
5045         get_online_cpus();
5046         read_lock(&tasklist_lock);
5047
5048         retval = -ESRCH;
5049         p = find_process_by_pid(pid);
5050         if (!p)
5051                 goto out_unlock;
5052
5053         retval = security_task_getscheduler(p);
5054         if (retval)
5055                 goto out_unlock;
5056
5057         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5058
5059 out_unlock:
5060         read_unlock(&tasklist_lock);
5061         put_online_cpus();
5062
5063         return retval;
5064 }
5065
5066 /**
5067  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5068  * @pid: pid of the process
5069  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5070  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5071  */
5072 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5073                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5074 {
5075         int ret;
5076         cpumask_t mask;
5077
5078         if (len < sizeof(cpumask_t))
5079                 return -EINVAL;
5080
5081         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5082         if (ret < 0)
5083                 return ret;
5084
5085         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5086                 return -EFAULT;
5087
5088         return sizeof(cpumask_t);
5089 }
5090
5091 /**
5092  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5093  *
5094  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5095  * other threads running on this CPU then this function will return.
5096  */
5097 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5098 {
5099         struct rq *rq = this_rq_lock();
5100
5101         schedstat_inc(rq, yld_count);
5102         current->sched_class->yield_task(rq);
5103
5104         /*
5105          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5106          * no need to preempt or enable interrupts:
5107          */
5108         __release(rq->lock);
5109         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5110         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5111         preempt_enable_no_resched();
5112
5113         schedule();
5114
5115         return 0;
5116 }
5117
5118 static void __cond_resched(void)
5119 {
5120 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5121         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5122 #endif
5123         /*
5124          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5125          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5126          * cond_resched() call.
5127          */
5128         do {
5129                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5130                 schedule();
5131                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5132         } while (need_resched());
5133 }
5134
5135 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5136 int __sched _cond_resched(void)
5137 {
5138         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5139                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5140                 __cond_resched();
5141                 return 1;
5142         }
5143         return 0;
5144 }
5145 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5146 #endif
5147
5148 /*
5149  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5150  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5151  *
5152  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5153  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5154  * spin_unlock(), once by hand).
5155  */
5156 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5157 {
5158         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5159         int ret = 0;
5160
5161         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5162                 spin_unlock(lock);
5163                 if (resched && need_resched())
5164                         __cond_resched();
5165                 else
5166                         cpu_relax();
5167                 ret = 1;
5168                 spin_lock(lock);
5169         }
5170         return ret;
5171 }
5172 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5173
5174 int __sched cond_resched_softirq(void)
5175 {
5176         BUG_ON(!in_softirq());
5177
5178         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5179                 local_bh_enable();
5180                 __cond_resched();
5181                 local_bh_disable();
5182                 return 1;
5183         }
5184         return 0;
5185 }
5186 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5187
5188 /**
5189  * yield - yield the current processor to other threads.
5190  *
5191  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5192  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5193  */
5194 void __sched yield(void)
5195 {
5196         set_current_state(TASK_RUNNING);
5197         sys_sched_yield();
5198 }
5199 EXPORT_SYMBOL(yield);
5200
5201 /*
5202  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5203  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5204  *
5205  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5206  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5207  */
5208 void __sched io_schedule(void)
5209 {
5210         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5211
5212         delayacct_blkio_start();
5213         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5214         schedule();
5215         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5216         delayacct_blkio_end();
5217 }
5218 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5219
5220 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5221 {
5222         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5223         long ret;
5224
5225         delayacct_blkio_start();
5226         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5227         ret = schedule_timeout(timeout);
5228         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5229         delayacct_blkio_end();
5230         return ret;
5231 }
5232
5233 /**
5234  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5235  * @policy: scheduling class.
5236  *
5237  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5238  * by a given scheduling class.
5239  */
5240 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5241 {
5242         int ret = -EINVAL;
5243
5244         switch (policy) {
5245         case SCHED_FIFO:
5246         case SCHED_RR:
5247                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5248                 break;
5249         case SCHED_NORMAL:
5250         case SCHED_BATCH:
5251         case SCHED_IDLE:
5252                 ret = 0;
5253                 break;
5254         }
5255         return ret;
5256 }
5257
5258 /**
5259  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5260  * @policy: scheduling class.
5261  *
5262  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5263  * by a given scheduling class.
5264  */
5265 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5266 {
5267         int ret = -EINVAL;
5268
5269         switch (policy) {
5270         case SCHED_FIFO:
5271         case SCHED_RR:
5272                 ret = 1;
5273                 break;
5274         case SCHED_NORMAL:
5275         case SCHED_BATCH:
5276         case SCHED_IDLE:
5277                 ret = 0;
5278         }
5279         return ret;
5280 }
5281
5282 /**
5283  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5284  * @pid: pid of the process.
5285  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5286  *
5287  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5288  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5289  */
5290 asmlinkage
5291 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5292 {
5293         struct task_struct *p;
5294         unsigned int time_slice;
5295         int retval;
5296         struct timespec t;
5297
5298         if (pid < 0)
5299                 return -EINVAL;
5300
5301         retval = -ESRCH;
5302         read_lock(&tasklist_lock);
5303         p = find_process_by_pid(pid);
5304         if (!p)
5305                 goto out_unlock;
5306
5307         retval = security_task_getscheduler(p);
5308         if (retval)
5309                 goto out_unlock;
5310
5311         /*
5312          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5313          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5314          */
5315         time_slice = 0;
5316         if (p->policy == SCHED_RR) {
5317                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5318         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5319                 struct sched_entity *se = &p->se;
5320                 unsigned long flags;
5321                 struct rq *rq;
5322
5323                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5324                 if (rq->cfs.load.weight)
5325                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5326                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5327         }
5328         read_unlock(&tasklist_lock);
5329         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5330         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5331         return retval;
5332
5333 out_unlock:
5334         read_unlock(&tasklist_lock);
5335         return retval;
5336 }
5337
5338 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5339
5340 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5341 {
5342         unsigned long free = 0;
5343         unsigned state;
5344
5345         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5346         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5347                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5348 #if BITS_PER_LONG == 32
5349         if (state == TASK_RUNNING)
5350                 printk(KERN_CONT " running  ");
5351         else
5352                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5353 #else
5354         if (state == TASK_RUNNING)
5355                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5356         else
5357                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5358 #endif
5359 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5360         {
5361                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5362                 while (!*n)
5363                         n++;
5364                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5365         }
5366 #endif
5367         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5368                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5369
5370         show_stack(p, NULL);
5371 }
5372
5373 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5374 {
5375         struct task_struct *g, *p;
5376
5377 #if BITS_PER_LONG == 32
5378         printk(KERN_INFO
5379                 "  task                PC stack   pid father\n");
5380 #else
5381         printk(KERN_INFO
5382                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5383 #endif
5384         read_lock(&tasklist_lock);
5385         do_each_thread(g, p) {
5386                 /*
5387                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5388                  * console might take alot of time:
5389                  */
5390                 touch_nmi_watchdog();
5391                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5392                         sched_show_task(p);
5393         } while_each_thread(g, p);
5394
5395         touch_all_softlockup_watchdogs();
5396
5397 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5398         sysrq_sched_debug_show();
5399 #endif
5400         read_unlock(&tasklist_lock);
5401         /*
5402          * Only show locks if all tasks are dumped:
5403          */
5404         if (state_filter == -1)
5405                 debug_show_all_locks();
5406 }
5407
5408 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5409 {
5410         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5411 }
5412
5413 /**
5414  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5415  * @idle: task in question
5416  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5417  *
5418  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5419  * flag, to make booting more robust.
5420  */
5421 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5422 {
5423         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5424         unsigned long flags;
5425
5426         __sched_fork(idle);
5427         idle->se.exec_start = sched_clock();
5428
5429         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5430         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5431         __set_task_cpu(idle, cpu);
5432
5433         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5434         rq->curr = rq->idle = idle;
5435 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5436         idle->oncpu = 1;
5437 #endif
5438         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5439
5440         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5441         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5442
5443         /*
5444          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5445          */
5446         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5447 }
5448
5449 /*
5450  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5451  * indicates which cpus entered this state. This is used
5452  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5453  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5454  * always be CPU_MASK_NONE.
5455  */
5456 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5457
5458 /*
5459  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5460  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5461  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5462  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5463  * number of CPUs.
5464  *
5465  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5466  */
5467 static inline void sched_init_granularity(void)
5468 {
5469         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5470         const unsigned long limit = 200000000;
5471
5472         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5473         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5474                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5475
5476         sysctl_sched_latency *= factor;
5477         if (sysctl_sched_latency > limit)
5478                 sysctl_sched_latency = limit;
5479
5480         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5481 }
5482
5483 #ifdef CONFIG_SMP
5484 /*
5485  * This is how migration works:
5486  *
5487  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5488  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5489  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5490  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5491  *    thread off the CPU)
5492  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5493  *    task is still in the wrong runqueue.
5494  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5495  *    it and puts it into the right queue.
5496  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5497  * 7) we wake up and the migration is done.
5498  */
5499
5500 /*
5501  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5502  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5503  * is removed from the allowed bitmask.
5504  *
5505  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5506  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5507  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5508  */
5509 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5510 {
5511         struct migration_req req;
5512         unsigned long flags;
5513         struct rq *rq;
5514         int ret = 0;
5515
5516         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5517         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5518                 ret = -EINVAL;
5519                 goto out;
5520         }
5521
5522         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5523                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5524         else {
5525                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5526                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5527         }
5528
5529         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5530         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5531                 goto out;
5532
5533         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5534                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5535                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5536                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5537                 wait_for_completion(&req.done);
5538                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5539                 return 0;
5540         }
5541 out:
5542         task_rq_unlock(rq, &flags);
5543
5544         return ret;
5545 }
5546 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5547
5548 /*
5549  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5550  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5551  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5552  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5553  *
5554  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5555  * as the task is no longer on this CPU.
5556  *
5557  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5558  */
5559 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5560 {
5561         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5562         int ret = 0, on_rq;
5563
5564         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5565                 return ret;
5566
5567         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5568         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5569
5570         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5571         /* Already moved. */
5572         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5573                 goto out;
5574         /* Affinity changed (again). */
5575         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5576                 goto out;
5577
5578         on_rq = p->se.on_rq;
5579         if (on_rq)
5580                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5581
5582         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5583         if (on_rq) {
5584                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5585                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5586         }
5587         ret = 1;
5588 out:
5589         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5590         return ret;
5591 }
5592
5593 /*
5594  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5595  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5596  * another runqueue.
5597  */
5598 static int migration_thread(void *data)
5599 {
5600         int cpu = (long)data;
5601         struct rq *rq;
5602
5603         rq = cpu_rq(cpu);
5604         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5605
5606         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5607         while (!kthread_should_stop()) {
5608                 struct migration_req *req;
5609                 struct list_head *head;
5610
5611                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5612
5613                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5614                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5615                         goto wait_to_die;
5616                 }
5617
5618                 if (rq->active_balance) {
5619                         active_load_balance(rq, cpu);
5620                         rq->active_balance = 0;
5621                 }
5622
5623                 head = &rq->migration_queue;
5624
5625                 if (list_empty(head)) {
5626                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5627                         schedule();
5628                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5629                         continue;
5630                 }
5631                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5632                 list_del_init(head->next);
5633
5634                 spin_unlock(&rq->lock);
5635                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5636                 local_irq_enable();
5637
5638                 complete(&req->done);
5639         }
5640         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5641         return 0;
5642
5643 wait_to_die:
5644         /* Wait for kthread_stop */
5645         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5646         while (!kthread_should_stop()) {
5647                 schedule();
5648                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5649         }
5650         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5651         return 0;
5652 }
5653
5654 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5655
5656 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5657 {
5658         int ret;
5659
5660         local_irq_disable();
5661         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5662         local_irq_enable();
5663         return ret;
5664 }
5665
5666 /*
5667  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5668  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5669  */
5670 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5671 {
5672         unsigned long flags;
5673         cpumask_t mask;
5674         struct rq *rq;
5675         int dest_cpu;
5676
5677         do {
5678                 /* On same node? */
5679                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5680                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5681                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5682
5683                 /* On any allowed CPU? */
5684                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5685                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5686
5687                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5688                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5689                         cpumask_t cpus_allowed;
5690
5691                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5692                         /*
5693                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5694                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5695                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5696                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5697                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5698                          */
5699                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5700                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5701                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5702                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5703
5704                         /*
5705                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5706                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5707                          * leave kernel.
5708                          */
5709                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5710                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5711                                        "longer affine to cpu%d\n",
5712                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5713                         }
5714                 }
5715         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5716 }
5717
5718 /*
5719  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5720  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5721  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5722  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5723  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5724  */
5725 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5726 {
5727         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5728         unsigned long flags;
5729
5730         local_irq_save(flags);
5731         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5732         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5733         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5734         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5735         local_irq_restore(flags);
5736 }
5737
5738 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5739 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5740 {
5741         struct task_struct *p, *t;
5742
5743         read_lock(&tasklist_lock);
5744
5745         do_each_thread(t, p) {
5746                 if (p == current)
5747                         continue;
5748
5749                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5750                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5751         } while_each_thread(t, p);
5752
5753         read_unlock(&tasklist_lock);
5754 }
5755
5756 /*
5757  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5758  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5759  * Used by CPU offline code.
5760  */
5761 void sched_idle_next(void)
5762 {
5763         int this_cpu = smp_processor_id();
5764         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5765         struct task_struct *p = rq->idle;
5766         unsigned long flags;
5767
5768         /* cpu has to be offline */
5769         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5770
5771         /*
5772          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5773          * and interrupts disabled on the current cpu.
5774          */
5775         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5776
5777         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5778
5779         update_rq_clock(rq);
5780         activate_task(rq, p, 0);
5781
5782         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5783 }
5784
5785 /*
5786  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5787  * offline.
5788  */
5789 void idle_task_exit(void)
5790 {
5791         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5792
5793         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5794
5795         if (mm != &init_mm)
5796                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5797         mmdrop(mm);
5798 }
5799
5800 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5801 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5802 {
5803         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5804
5805         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5806         BUG_ON(!p->exit_state);
5807
5808         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5809         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5810
5811         get_task_struct(p);
5812
5813         /*
5814          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5815          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5816          * fine.
5817          */
5818         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5819         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5820         spin_lock_irq(&rq->lock);
5821
5822         put_task_struct(p);
5823 }
5824
5825 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5826 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5827 {
5828         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5829         struct task_struct *next;
5830
5831         for ( ; ; ) {
5832                 if (!rq->nr_running)
5833                         break;
5834                 update_rq_clock(rq);
5835                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5836                 if (!next)
5837                         break;
5838                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5839
5840         }
5841 }
5842 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5843
5844 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5845
5846 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5847         {
5848                 .procname       = "sched_domain",
5849                 .mode           = 0555,
5850         },
5851         {0, },
5852 };
5853
5854 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5855         {
5856                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5857                 .procname       = "kernel",
5858                 .mode           = 0555,
5859                 .child          = sd_ctl_dir,
5860         },
5861         {0, },
5862 };
5863
5864 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5865 {
5866         struct ctl_table *entry =
5867                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5868
5869         return entry;
5870 }
5871
5872 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5873 {
5874         struct ctl_table *entry;
5875
5876         /*
5877          * In the intermediate directories, both the child directory and
5878          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5879          * will always be set. In the lowest directory the names are
5880          * static strings and all have proc handlers.
5881          */
5882         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5883                 if (entry->child)
5884                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5885                 if (entry->proc_handler == NULL)
5886                         kfree(entry->procname);
5887         }
5888
5889         kfree(*tablep);
5890         *tablep = NULL;
5891 }
5892
5893 static void
5894 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5895                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5896                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5897 {
5898         entry->procname = procname;
5899         entry->data = data;
5900         entry->maxlen = maxlen;
5901         entry->mode = mode;
5902         entry->proc_handler = proc_handler;
5903 }
5904
5905 static struct ctl_table *
5906 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5907 {
5908         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5909
5910         if (table == NULL)
5911                 return NULL;
5912
5913         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5914                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5915         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5916                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5917         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5919         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5921         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5922                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5923         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5924                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5925         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5926                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5927         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5928                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5929         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5930                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5931         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5932                 &sd->cache_nice_tries,
5933                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5934         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5935                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5936         /* &table[11] is terminator */
5937
5938         return table;
5939 }
5940
5941 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5942 {
5943         struct ctl_table *entry, *table;
5944         struct sched_domain *sd;
5945         int domain_num = 0, i;
5946         char buf[32];
5947
5948         for_each_domain(cpu, sd)
5949                 domain_num++;
5950         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5951         if (table == NULL)
5952                 return NULL;
5953
5954         i = 0;
5955         for_each_domain(cpu, sd) {
5956                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5957                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5958                 entry->mode = 0555;
5959                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5960                 entry++;
5961                 i++;
5962         }
5963         return table;
5964 }
5965
5966 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5967 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5968 {
5969         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5970         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5971         char buf[32];
5972
5973         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5974         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5975
5976         if (entry == NULL)
5977                 return;
5978
5979         for_each_online_cpu(i) {
5980                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5981                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5982                 entry->mode = 0555;
5983                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5984                 entry++;
5985         }
5986
5987         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5988         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5989 }
5990
5991 /* may be called multiple times per register */
5992 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5993 {
5994         if (sd_sysctl_header)
5995                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5996         sd_sysctl_header = NULL;
5997         if (sd_ctl_dir[0].child)
5998                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5999 }
6000 #else
6001 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6002 {
6003 }
6004 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6005 {
6006 }
6007 #endif
6008
6009 /*
6010  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6011  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6012  */
6013 static int __cpuinit
6014 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6015 {
6016         struct task_struct *p;
6017         int cpu = (long)hcpu;
6018         unsigned long flags;
6019         struct rq *rq;
6020
6021         switch (action) {
6022
6023         case CPU_UP_PREPARE:
6024         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6025                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6026                 if (IS_ERR(p))
6027                         return NOTIFY_BAD;
6028                 kthread_bind(p, cpu);
6029                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6030                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6031                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6032                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6033                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6034                 break;
6035
6036         case CPU_ONLINE:
6037         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6038                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6039                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6040
6041                 /* Update our root-domain */
6042                 rq = cpu_rq(cpu);
6043                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6044                 if (rq->rd) {
6045                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6046                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6047                 }
6048                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6049                 break;
6050
6051 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6052         case CPU_UP_CANCELED:
6053         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6054                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6055                         break;
6056                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6057                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6058                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6059                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6060                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6061                 break;
6062
6063         case CPU_DEAD:
6064         case CPU_DEAD_FROZEN:
6065                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6066                 migrate_live_tasks(cpu);
6067                 rq = cpu_rq(cpu);
6068                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6069                 rq->migration_thread = NULL;
6070                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6071                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6072                 update_rq_clock(rq);
6073                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6074                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6075                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6076                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6077                 migrate_dead_tasks(cpu);
6078                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6079                 cpuset_unlock();
6080                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6081                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6082
6083                 /*
6084                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6085                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6086                  * the requestors.
6087                  */
6088                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6089                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6090                         struct migration_req *req;
6091
6092                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6093                                          struct migration_req, list);
6094                         list_del_init(&req->list);
6095                         complete(&req->done);
6096                 }
6097                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6098                 break;
6099
6100         case CPU_DYING:
6101         case CPU_DYING_FROZEN:
6102                 /* Update our root-domain */
6103                 rq = cpu_rq(cpu);
6104                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6105                 if (rq->rd) {
6106                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6107                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6108                 }
6109                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6110                 break;
6111 #endif
6112         }
6113         return NOTIFY_OK;
6114 }
6115
6116 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6117  * happens before everything else.
6118  */
6119 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6120         .notifier_call = migration_call,
6121         .priority = 10
6122 };
6123
6124 void __init migration_init(void)
6125 {
6126         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6127         int err;
6128
6129         /* Start one for the boot CPU: */
6130         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6131         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6132         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6133         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6134 }
6135 #endif
6136
6137 #ifdef CONFIG_SMP
6138
6139 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6140
6141 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6142                                   cpumask_t *groupmask)
6143 {
6144         struct sched_group *group = sd->groups;
6145         char str[256];
6146
6147         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6148         cpus_clear(*groupmask);
6149
6150         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6151
6152         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6153                 printk("does not load-balance\n");
6154                 if (sd->parent)
6155                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6156                                         " has parent");
6157                 return -1;
6158         }
6159
6160         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6161
6162         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6163                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6164                                 "CPU%d\n", cpu);
6165         }
6166         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6167                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6168                                 " CPU%d\n", cpu);
6169         }
6170
6171         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6172         do {
6173                 if (!group) {
6174                         printk("\n");
6175                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6176                         break;
6177                 }
6178
6179                 if (!group->__cpu_power) {
6180                         printk(KERN_CONT "\n");
6181                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6182                                         "set\n");
6183                         break;
6184                 }
6185
6186                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6187                         printk(KERN_CONT "\n");
6188                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6189                         break;
6190                 }
6191
6192                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6193                         printk(KERN_CONT "\n");
6194                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6195                         break;
6196                 }
6197
6198                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6199
6200                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6201                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6202
6203                 group = group->next;
6204         } while (group != sd->groups);
6205         printk(KERN_CONT "\n");
6206
6207         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6208                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6209
6210         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6211                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6212                         "of domain->span\n");
6213         return 0;
6214 }
6215
6216 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6217 {
6218         cpumask_t *groupmask;
6219         int level = 0;
6220
6221         if (!sd) {
6222                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6223                 return;
6224         }
6225
6226         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6227
6228         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6229         if (!groupmask) {
6230                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6231                 return;
6232         }
6233
6234         for (;;) {
6235                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6236                         break;
6237                 level++;
6238                 sd = sd->parent;
6239                 if (!sd)
6240                         break;
6241         }
6242         kfree(groupmask);
6243 }
6244 #else
6245 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6246 #endif
6247
6248 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6249 {
6250         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6251                 return 1;
6252
6253         /* Following flags need at least 2 groups */
6254         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6255                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6256                          SD_BALANCE_FORK |
6257                          SD_BALANCE_EXEC |
6258                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6259                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6260                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6261                         return 0;
6262         }
6263
6264         /* Following flags don't use groups */
6265         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6266                          SD_WAKE_AFFINE |
6267                          SD_WAKE_BALANCE))
6268                 return 0;
6269
6270         return 1;
6271 }
6272
6273 static int
6274 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6275 {
6276         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6277
6278         if (sd_degenerate(parent))
6279                 return 1;
6280
6281         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6282                 return 0;
6283
6284         /* Does parent contain flags not in child? */
6285         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6286         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6287                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6288         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6289         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6290                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6291                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6292                                 SD_BALANCE_FORK |
6293                                 SD_BALANCE_EXEC |
6294                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6295                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6296         }
6297         if (~cflags & pflags)
6298                 return 0;
6299
6300         return 1;
6301 }
6302
6303 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6304 {
6305         unsigned long flags;
6306         const struct sched_class *class;
6307
6308         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6309
6310         if (rq->rd) {
6311                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6312
6313                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6314                         if (class->leave_domain)
6315                                 class->leave_domain(rq);
6316                 }
6317
6318                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6319                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6320
6321                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6322                         kfree(old_rd);
6323         }
6324
6325         atomic_inc(&rd->refcount);
6326         rq->rd = rd;
6327
6328         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6329         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6330                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6331
6332         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6333                 if (class->join_domain)
6334                         class->join_domain(rq);
6335         }
6336
6337         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6338 }
6339
6340 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6341 {
6342         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6343
6344         cpus_clear(rd->span);
6345         cpus_clear(rd->online);
6346 }
6347
6348 static void init_defrootdomain(void)
6349 {
6350         init_rootdomain(&def_root_domain);
6351         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6352 }
6353
6354 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6355 {
6356         struct root_domain *rd;
6357
6358         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6359         if (!rd)
6360                 return NULL;
6361
6362         init_rootdomain(rd);
6363
6364         return rd;
6365 }
6366
6367 /*
6368  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6369  * hold the hotplug lock.
6370  */
6371 static void
6372 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6373 {
6374         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6375         struct sched_domain *tmp;
6376
6377         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6378         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6379                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6380                 if (!parent)
6381                         break;
6382                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6383                         tmp->parent = parent->parent;
6384                         if (parent->parent)
6385                                 parent->parent->child = tmp;
6386                 }
6387         }
6388
6389         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6390                 sd = sd->parent;
6391                 if (sd)
6392                         sd->child = NULL;
6393         }
6394
6395         sched_domain_debug(sd, cpu);
6396
6397         rq_attach_root(rq, rd);
6398         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6399 }
6400
6401 /* cpus with isolated domains */
6402 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6403
6404 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6405 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6406 {
6407         int ints[NR_CPUS], i;
6408
6409         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6410         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6411         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6412                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6413                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6414         return 1;
6415 }
6416
6417 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6418
6419 /*
6420  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6421  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6422  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6423  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6424  *
6425  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6426  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6427  * and ->cpu_power to 0.
6428  */
6429 static void
6430 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6431                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6432                                         struct sched_group **sg,
6433                                         cpumask_t *tmpmask),
6434                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6435 {
6436         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6437         int i;
6438
6439         cpus_clear(*covered);
6440
6441         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6442                 struct sched_group *sg;
6443                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6444                 int j;
6445
6446                 if (cpu_isset(i, *covered))
6447                         continue;
6448
6449                 cpus_clear(sg->cpumask);
6450                 sg->__cpu_power = 0;
6451
6452                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6453                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6454                                 continue;
6455
6456                         cpu_set(j, *covered);
6457                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6458                 }
6459                 if (!first)
6460                         first = sg;
6461                 if (last)
6462                         last->next = sg;
6463                 last = sg;
6464         }
6465         last->next = first;
6466 }
6467
6468 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6469
6470 #ifdef CONFIG_NUMA
6471
6472 /**
6473  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6474  * @node: node whose sched_domain we're building
6475  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6476  *
6477  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6478  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6479  *
6480  * Should use nodemask_t.
6481  */
6482 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6483 {
6484         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6485
6486         min_val = INT_MAX;
6487
6488         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6489                 /* Start at @node */
6490                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6491
6492                 if (!nr_cpus_node(n))
6493                         continue;
6494
6495                 /* Skip already used nodes */
6496                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6497                         continue;
6498
6499                 /* Simple min distance search */
6500                 val = node_distance(node, n);
6501
6502                 if (val < min_val) {
6503                         min_val = val;
6504                         best_node = n;
6505                 }
6506         }
6507
6508         node_set(best_node, *used_nodes);
6509         return best_node;
6510 }
6511
6512 /**
6513  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6514  * @node: node whose cpumask we're constructing
6515  *
6516  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6517  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6518  * out optimally.
6519  */
6520 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6521 {
6522         nodemask_t used_nodes;
6523         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6524         int i;
6525
6526         cpus_clear(*span);
6527         nodes_clear(used_nodes);
6528
6529         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6530         node_set(node, used_nodes);
6531
6532         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6533                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6534
6535                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6536                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6537         }
6538 }
6539 #endif
6540
6541 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6542
6543 /*
6544  * SMT sched-domains:
6545  */
6546 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6547 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6548 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6549
6550 static int
6551 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6552                  cpumask_t *unused)
6553 {
6554         if (sg)
6555                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6556         return cpu;
6557 }
6558 #endif
6559
6560 /*
6561  * multi-core sched-domains:
6562  */
6563 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6564 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6565 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6566 #endif
6567
6568 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6569 static int
6570 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6571                   cpumask_t *mask)
6572 {
6573         int group;
6574
6575         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6576         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6577         group = first_cpu(*mask);
6578         if (sg)
6579                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6580         return group;
6581 }
6582 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6583 static int
6584 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6585                   cpumask_t *unused)
6586 {
6587         if (sg)
6588                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6589         return cpu;
6590 }
6591 #endif
6592
6593 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6594 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6595
6596 static int
6597 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6598                   cpumask_t *mask)
6599 {
6600         int group;
6601 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6602         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6603         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6604         group = first_cpu(*mask);
6605 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6606         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6607         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6608         group = first_cpu(*mask);
6609 #else
6610         group = cpu;
6611 #endif
6612         if (sg)
6613                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6614         return group;
6615 }
6616
6617 #ifdef CONFIG_NUMA
6618 /*
6619  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6620  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6621  * gets dynamically allocated.
6622  */
6623 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6624 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6625
6626 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6627 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6628
6629 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6630                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6631 {
6632         int group;
6633
6634         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6635         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6636         group = first_cpu(*nodemask);
6637
6638         if (sg)
6639                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6640         return group;
6641 }
6642
6643 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6644 {
6645         struct sched_group *sg = group_head;
6646         int j;
6647
6648         if (!sg)
6649                 return;
6650         do {
6651                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6652                         struct sched_domain *sd;
6653
6654                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6655                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6656                                 /*
6657                                  * Only add "power" once for each
6658                                  * physical package.
6659                                  */
6660                                 continue;
6661                         }
6662
6663                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6664                 }
6665                 sg = sg->next;
6666         } while (sg != group_head);
6667 }
6668 #endif
6669
6670 #ifdef CONFIG_NUMA
6671 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6672 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6673 {
6674         int cpu, i;
6675
6676         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6677                 struct sched_group **sched_group_nodes
6678                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6679
6680                 if (!sched_group_nodes)
6681                         continue;
6682
6683                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6684                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6685
6686                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6687                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6688                         if (cpus_empty(*nodemask))
6689                                 continue;
6690
6691                         if (sg == NULL)
6692                                 continue;
6693                         sg = sg->next;
6694 next_sg:
6695                         oldsg = sg;
6696                         sg = sg->next;
6697                         kfree(oldsg);
6698                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6699                                 goto next_sg;
6700                 }
6701                 kfree(sched_group_nodes);
6702                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6703         }
6704 }
6705 #else
6706 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6707 {
6708 }
6709 #endif
6710
6711 /*
6712  * Initialize sched groups cpu_power.
6713  *
6714  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6715  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6716  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6717  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6718  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6719  * less cpu_power.
6720  *
6721  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6722  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6723  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6724  */
6725 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6726 {
6727         struct sched_domain *child;
6728         struct sched_group *group;
6729
6730         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6731
6732         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6733                 return;
6734
6735         child = sd->child;
6736
6737         sd->groups->__cpu_power = 0;
6738
6739         /*
6740          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6741          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6742          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6743          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6744          * same sched domain.
6745          */
6746         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6747                        (child->flags &
6748                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6749                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6750                 return;
6751         }
6752
6753         /*
6754          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6755          */
6756         group = child->groups;
6757         do {
6758                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6759                 group = group->next;
6760         } while (group != child->groups);
6761 }
6762
6763 /*
6764  * Initializers for schedule domains
6765  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6766  */
6767
6768 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6769 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6770 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6771 {                                                               \
6772         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6773         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6774 }
6775
6776 SD_INIT_FUNC(CPU)
6777 #ifdef CONFIG_NUMA
6778  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6779  SD_INIT_FUNC(NODE)
6780 #endif
6781 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6782  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6783 #endif
6784 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6785  SD_INIT_FUNC(MC)
6786 #endif
6787
6788 /*
6789  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
6790  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
6791  * if the amount of space is significant.
6792  */
6793 struct allmasks {
6794         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
6795         union {
6796                 cpumask_t nodemask;
6797                 cpumask_t this_sibling_map;
6798                 cpumask_t this_core_map;
6799         };
6800         cpumask_t send_covered;
6801
6802 #ifdef CONFIG_NUMA
6803         cpumask_t domainspan;
6804         cpumask_t covered;
6805         cpumask_t notcovered;
6806 #endif
6807 };
6808
6809 #if     NR_CPUS > 128
6810 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
6811 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
6812 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
6813 #else
6814 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
6815 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
6816 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
6817 #endif
6818
6819 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
6820                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
6821
6822 /*
6823  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6824  * to the individual cpus
6825  */
6826 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6827 {
6828         int i;
6829         struct root_domain *rd;
6830         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
6831         cpumask_t *tmpmask;
6832 #ifdef CONFIG_NUMA
6833         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6834         int sd_allnodes = 0;
6835
6836         /*
6837          * Allocate the per-node list of sched groups
6838          */
6839         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6840                                     GFP_KERNEL);
6841         if (!sched_group_nodes) {
6842                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6843                 return -ENOMEM;
6844         }
6845 #endif
6846
6847         rd = alloc_rootdomain();
6848         if (!rd) {
6849                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6850 #ifdef CONFIG_NUMA
6851                 kfree(sched_group_nodes);
6852 #endif
6853                 return -ENOMEM;
6854         }
6855
6856 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
6857         /* get space for all scratch cpumask variables */
6858         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
6859         if (!allmasks) {
6860                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
6861                 kfree(rd);
6862 #ifdef CONFIG_NUMA
6863                 kfree(sched_group_nodes);
6864 #endif
6865                 return -ENOMEM;
6866         }
6867 #endif
6868         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
6869
6870
6871 #ifdef CONFIG_NUMA
6872         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6873 #endif
6874
6875         /*
6876          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6877          */
6878         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6879                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6880                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6881
6882                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6883                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6884
6885 #ifdef CONFIG_NUMA
6886                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6887                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
6888                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6889                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
6890                         sd->span = *cpu_map;
6891                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6892                         p = sd;
6893                         sd_allnodes = 1;
6894                 } else
6895                         p = NULL;
6896
6897                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6898                 SD_INIT(sd, NODE);
6899                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
6900                 sd->parent = p;
6901                 if (p)
6902                         p->child = sd;
6903                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6904 #endif
6905
6906                 p = sd;
6907                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6908                 SD_INIT(sd, CPU);
6909                 sd->span = *nodemask;
6910                 sd->parent = p;
6911                 if (p)
6912                         p->child = sd;
6913                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6914
6915 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6916                 p = sd;
6917                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6918                 SD_INIT(sd, MC);
6919                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6920                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6921                 sd->parent = p;
6922                 p->child = sd;
6923                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6924 #endif
6925
6926 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6927                 p = sd;
6928                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6929                 SD_INIT(sd, SIBLING);
6930                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6931                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6932                 sd->parent = p;
6933                 p->child = sd;
6934                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6935 #endif
6936         }
6937
6938 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6939         /* Set up CPU (sibling) groups */
6940         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6941                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
6942                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6943
6944                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6945                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
6946                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
6947                         continue;
6948
6949                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6950                                         &cpu_to_cpu_group,
6951                                         send_covered, tmpmask);
6952         }
6953 #endif
6954
6955 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6956         /* Set up multi-core groups */
6957         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6958                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
6959                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6960
6961                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6962                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
6963                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
6964                         continue;
6965
6966                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6967                                         &cpu_to_core_group,
6968                                         send_covered, tmpmask);
6969         }
6970 #endif
6971
6972         /* Set up physical groups */
6973         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6974                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6975                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6976
6977                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
6978                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6979                 if (cpus_empty(*nodemask))
6980                         continue;
6981
6982                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
6983                                         &cpu_to_phys_group,
6984                                         send_covered, tmpmask);
6985         }
6986
6987 #ifdef CONFIG_NUMA
6988         /* Set up node groups */
6989         if (sd_allnodes) {
6990                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6991
6992                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
6993                                         &cpu_to_allnodes_group,
6994                                         send_covered, tmpmask);
6995         }
6996
6997         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6998                 /* Set up node groups */
6999                 struct sched_group *sg, *prev;
7000                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7001                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7002                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7003                 int j;
7004
7005                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7006                 cpus_clear(*covered);
7007
7008                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7009                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7010                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7011                         continue;
7012                 }
7013
7014                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7015                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7016
7017                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7018                 if (!sg) {
7019                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7020                                 "node %d\n", i);
7021                         goto error;
7022                 }
7023                 sched_group_nodes[i] = sg;
7024                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7025                         struct sched_domain *sd;
7026
7027                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7028                         sd->groups = sg;
7029                 }
7030                 sg->__cpu_power = 0;
7031                 sg->cpumask = *nodemask;
7032                 sg->next = sg;
7033                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7034                 prev = sg;
7035
7036                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7037                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7038                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7039                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7040
7041                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7042                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7043                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7044                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7045                                 break;
7046
7047                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7048                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7049                                 continue;
7050
7051                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7052                                           GFP_KERNEL, i);
7053                         if (!sg) {
7054                                 printk(KERN_WARNING
7055                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7056                                 goto error;
7057                         }
7058                         sg->__cpu_power = 0;
7059                         sg->cpumask = *tmpmask;
7060                         sg->next = prev->next;
7061                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7062                         prev->next = sg;
7063                         prev = sg;
7064                 }
7065         }
7066 #endif
7067
7068         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7069 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7070         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7071                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7072
7073                 init_sched_groups_power(i, sd);
7074         }
7075 #endif
7076 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7077         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7078                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7079
7080                 init_sched_groups_power(i, sd);
7081         }
7082 #endif
7083
7084         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7085                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7086
7087                 init_sched_groups_power(i, sd);
7088         }
7089
7090 #ifdef CONFIG_NUMA
7091         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7092                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7093
7094         if (sd_allnodes) {
7095                 struct sched_group *sg;
7096
7097                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7098                                                                 tmpmask);
7099                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7100         }
7101 #endif
7102
7103         /* Attach the domains */
7104         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7105                 struct sched_domain *sd;
7106 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7107                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7108 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7109                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7110 #else
7111                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7112 #endif
7113                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7114         }
7115
7116         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7117         return 0;
7118
7119 #ifdef CONFIG_NUMA
7120 error:
7121         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7122         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7123         return -ENOMEM;
7124 #endif
7125 }
7126
7127 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7128 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7129
7130 /*
7131  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7132  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7133  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7134  */
7135 static cpumask_t fallback_doms;
7136
7137 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7138 {
7139 }
7140
7141 /*
7142  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7143  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7144  * exclude other special cases in the future.
7145  */
7146 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7147 {
7148         int err;
7149
7150         arch_update_cpu_topology();
7151         ndoms_cur = 1;
7152         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7153         if (!doms_cur)
7154                 doms_cur = &fallback_doms;
7155         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7156         err = build_sched_domains(doms_cur);
7157         register_sched_domain_sysctl();
7158
7159         return err;
7160 }
7161
7162 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7163                                        cpumask_t *tmpmask)
7164 {
7165         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7166 }
7167
7168 /*
7169  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7170  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7171  */
7172 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7173 {
7174         cpumask_t tmpmask;
7175         int i;
7176
7177         unregister_sched_domain_sysctl();
7178
7179         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7180                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7181         synchronize_sched();
7182         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7183 }
7184
7185 /*
7186  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7187  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7188  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7189  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7190  *
7191  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7192  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7193  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7194  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7195  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7196  * it as it is.
7197  *
7198  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7199  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7200  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7201  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7202  * 'fallback_doms'.
7203  *
7204  * Call with hotplug lock held
7205  */
7206 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
7207 {
7208         int i, j;
7209
7210         lock_doms_cur();
7211
7212         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7213         unregister_sched_domain_sysctl();
7214
7215         if (doms_new == NULL) {
7216                 ndoms_new = 1;
7217                 doms_new = &fallback_doms;
7218                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7219         }
7220
7221         /* Destroy deleted domains */
7222         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7223                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7224                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
7225                                 goto match1;
7226                 }
7227                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7228                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7229 match1:
7230                 ;
7231         }
7232
7233         /* Build new domains */
7234         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7235                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7236                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
7237                                 goto match2;
7238                 }
7239                 /* no match - add a new doms_new */
7240                 build_sched_domains(doms_new + i);
7241 match2:
7242                 ;
7243         }
7244
7245         /* Remember the new sched domains */
7246         if (doms_cur != &fallback_doms)
7247                 kfree(doms_cur);
7248         doms_cur = doms_new;
7249         ndoms_cur = ndoms_new;
7250
7251         register_sched_domain_sysctl();
7252
7253         unlock_doms_cur();
7254 }
7255
7256 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7257 int arch_reinit_sched_domains(void)
7258 {
7259         int err;
7260
7261         get_online_cpus();
7262         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7263         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7264         put_online_cpus();
7265
7266         return err;
7267 }
7268
7269 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7270 {
7271         int ret;
7272
7273         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7274                 return -EINVAL;
7275
7276         if (smt)
7277                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7278         else
7279                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7280
7281         ret = arch_reinit_sched_domains();
7282
7283         return ret ? ret : count;
7284 }
7285
7286 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7287 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7288 {
7289         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7290 }
7291 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7292                                             const char *buf, size_t count)
7293 {
7294         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7295 }
7296 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7297                    sched_mc_power_savings_store);
7298 #endif
7299
7300 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7301 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7302 {
7303         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7304 }
7305 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7306                                              const char *buf, size_t count)
7307 {
7308         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7309 }
7310 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7311                    sched_smt_power_savings_store);
7312 #endif
7313
7314 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7315 {
7316         int err = 0;
7317
7318 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7319         if (smt_capable())
7320                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7321                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7322 #endif
7323 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7324         if (!err && mc_capable())
7325                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7326                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7327 #endif
7328         return err;
7329 }
7330 #endif
7331
7332 /*
7333  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7334  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7335  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7336  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7337  */
7338 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7339                                 unsigned long action, void *hcpu)
7340 {
7341         switch (action) {
7342         case CPU_UP_PREPARE:
7343         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7344         case CPU_DOWN_PREPARE:
7345         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7346                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7347                 return NOTIFY_OK;
7348
7349         case CPU_UP_CANCELED:
7350         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7351         case CPU_DOWN_FAILED:
7352         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7353         case CPU_ONLINE:
7354         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7355         case CPU_DEAD:
7356         case CPU_DEAD_FROZEN:
7357                 /*
7358                  * Fall through and re-initialise the domains.
7359                  */
7360                 break;
7361         default:
7362                 return NOTIFY_DONE;
7363         }
7364
7365         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7366         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7367
7368         return NOTIFY_OK;
7369 }
7370
7371 void __init sched_init_smp(void)
7372 {
7373         cpumask_t non_isolated_cpus;
7374
7375 #if defined(CONFIG_NUMA)
7376         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7377                                                                 GFP_KERNEL);
7378         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7379 #endif
7380         get_online_cpus();
7381         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7382         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7383         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7384                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7385         put_online_cpus();
7386         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7387         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7388
7389         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7390         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7391                 BUG();
7392         sched_init_granularity();
7393 }
7394 #else
7395 void __init sched_init_smp(void)
7396 {
7397 #if defined(CONFIG_NUMA)
7398         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7399                                                                 GFP_KERNEL);
7400         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7401 #endif
7402         sched_init_granularity();
7403 }
7404 #endif /* CONFIG_SMP */
7405
7406 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7407 {
7408         return in_lock_functions(addr) ||
7409                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7410                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7411 }
7412
7413 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7414 {
7415         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7417         cfs_rq->rq = rq;
7418 #endif
7419         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7420 }
7421
7422 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7423 {
7424         struct rt_prio_array *array;
7425         int i;
7426
7427         array = &rt_rq->active;
7428         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7429                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7430                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7431         }
7432         /* delimiter for bitsearch: */
7433         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7434
7435 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7436         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7437 #endif
7438 #ifdef CONFIG_SMP
7439         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7440         rt_rq->overloaded = 0;
7441 #endif
7442
7443         rt_rq->rt_time = 0;
7444         rt_rq->rt_throttled = 0;
7445         rt_rq->rt_runtime = 0;
7446         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7447
7448 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7449         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7450         rt_rq->rq = rq;
7451 #endif
7452 }
7453
7454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7455 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7456                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7457                                 struct sched_entity *parent)
7458 {
7459         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7460         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7461         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7462         cfs_rq->tg = tg;
7463         if (add)
7464                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7465
7466         tg->se[cpu] = se;
7467         /* se could be NULL for init_task_group */
7468         if (!se)
7469                 return;
7470
7471         if (!parent)
7472                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7473         else
7474                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7475
7476         se->my_q = cfs_rq;
7477         se->load.weight = tg->shares;
7478         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7479         se->parent = parent;
7480 }
7481 #endif
7482
7483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7484 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7485                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7486                 struct sched_rt_entity *parent)
7487 {
7488         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7489
7490         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7491         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7492         rt_rq->tg = tg;
7493         rt_rq->rt_se = rt_se;
7494         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7495         if (add)
7496                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7497
7498         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7499         if (!rt_se)
7500                 return;
7501
7502         if (!parent)
7503                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7504         else
7505                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7506
7507         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7508         rt_se->my_q = rt_rq;
7509         rt_se->parent = parent;
7510         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7511 }
7512 #endif
7513
7514 void __init sched_init(void)
7515 {
7516         int i, j;
7517         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7518
7519 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7520         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7521 #endif
7522 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7523         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7524 #endif
7525 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7526         alloc_size *= 2;
7527 #endif
7528         /*
7529          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7530          * we use alloc_bootmem().
7531          */
7532         if (alloc_size) {
7533                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem_low(alloc_size);
7534
7535 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7536                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7537                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7538
7539                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7540                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7541
7542 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7543                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7544                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7545
7546                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7547                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7548 #endif
7549 #endif
7550 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7551                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7552                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7553
7554                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7555                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7556
7557 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7558                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7559                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7560
7561                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7562                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7563 #endif
7564 #endif
7565         }
7566
7567 #ifdef CONFIG_SMP
7568         init_defrootdomain();
7569 #endif
7570
7571         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7572                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7573
7574 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7575         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7576                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7577 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7578         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7579                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7580 #endif
7581 #endif
7582
7583 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7584         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7585         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7586
7587 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7588         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7589         init_task_group.parent = &root_task_group;
7590         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
7591 #endif
7592 #endif
7593
7594         for_each_possible_cpu(i) {
7595                 struct rq *rq;
7596
7597                 rq = cpu_rq(i);
7598                 spin_lock_init(&rq->lock);
7599                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7600                 rq->nr_running = 0;
7601                 rq->clock = 1;
7602                 update_last_tick_seen(rq);
7603                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7604                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7605 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7606                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7607                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7608 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7609                 /*
7610                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7611                  *
7612                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7613                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7614                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7615                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7616                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7617                  * (se->load.weight).
7618                  *
7619                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7620                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7621                  * then A0's share of the cpu resource is:
7622                  *
7623                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7624                  *
7625                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7626                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7627                  */
7628                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7629 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7630                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7631                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7632                 /*
7633                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7634                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7635                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7636                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7637                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7638                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7639                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7640                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7641                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7642                  */
7643                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7644                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7645                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7646                                 root_task_group.se[i]);
7647
7648 #endif
7649 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7650
7651                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7652 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7653                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7654 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7655                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7656 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7657                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7658                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7659                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7660                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7661                                 root_task_group.rt_se[i]);
7662 #endif
7663 #endif
7664
7665                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7666                         rq->cpu_load[j] = 0;
7667 #ifdef CONFIG_SMP
7668                 rq->sd = NULL;
7669                 rq->rd = NULL;
7670                 rq->active_balance = 0;
7671                 rq->next_balance = jiffies;
7672                 rq->push_cpu = 0;
7673                 rq->cpu = i;
7674                 rq->migration_thread = NULL;
7675                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7676                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7677 #endif
7678                 init_rq_hrtick(rq);
7679                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7680         }
7681
7682         set_load_weight(&init_task);
7683
7684 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7685         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7686 #endif
7687
7688 #ifdef CONFIG_SMP
7689         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7690 #endif
7691
7692 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7693         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7694 #endif
7695
7696         /*
7697          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7698          */
7699         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7700         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7701
7702         /*
7703          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7704          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7705          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7706          * when this runqueue becomes "idle".
7707          */
7708         init_idle(current, smp_processor_id());
7709         /*
7710          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7711          */
7712         current->sched_class = &fair_sched_class;
7713
7714         scheduler_running = 1;
7715 }
7716
7717 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7718 void __might_sleep(char *file, int line)
7719 {
7720 #ifdef in_atomic
7721         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7722
7723         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7724             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7725                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7726                         return;
7727                 prev_jiffy = jiffies;
7728                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7729                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7730                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7731                         in_atomic(), irqs_disabled());
7732                 debug_show_held_locks(current);
7733                 if (irqs_disabled())
7734                         print_irqtrace_events(current);
7735                 dump_stack();
7736         }
7737 #endif
7738 }
7739 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7740 #endif
7741
7742 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7743 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7744 {
7745         int on_rq;
7746         update_rq_clock(rq);
7747         on_rq = p->se.on_rq;
7748         if (on_rq)
7749                 deactivate_task(rq, p, 0);
7750         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7751         if (on_rq) {
7752                 activate_task(rq, p, 0);
7753                 resched_task(rq->curr);
7754         }
7755 }
7756
7757 void normalize_rt_tasks(void)
7758 {
7759         struct task_struct *g, *p;
7760         unsigned long flags;
7761         struct rq *rq;
7762
7763         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7764         do_each_thread(g, p) {
7765                 /*
7766                  * Only normalize user tasks:
7767                  */
7768                 if (!p->mm)
7769                         continue;
7770
7771                 p->se.exec_start                = 0;
7772 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7773                 p->se.wait_start                = 0;
7774                 p->se.sleep_start               = 0;
7775                 p->se.block_start               = 0;
7776 #endif
7777                 task_rq(p)->clock               = 0;
7778
7779                 if (!rt_task(p)) {
7780                         /*
7781                          * Renice negative nice level userspace
7782                          * tasks back to 0:
7783                          */
7784                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7785                                 set_user_nice(p, 0);
7786                         continue;
7787                 }
7788
7789                 spin_lock(&p->pi_lock);
7790                 rq = __task_rq_lock(p);
7791
7792                 normalize_task(rq, p);
7793
7794                 __task_rq_unlock(rq);
7795                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7796         } while_each_thread(g, p);
7797
7798         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7799 }
7800
7801 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7802
7803 #ifdef CONFIG_IA64
7804 /*
7805  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7806  *
7807  * They can only be called when the whole system has been
7808  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7809  * activity can take place. Using them for anything else would
7810  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7811  * under any other configuration.
7812  */
7813
7814 /**
7815  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7816  * @cpu: the processor in question.
7817  *
7818  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7819  */
7820 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7821 {
7822         return cpu_curr(cpu);
7823 }
7824
7825 /**
7826  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7827  * @cpu: the processor in question.
7828  * @p: the task pointer to set.
7829  *
7830  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7831  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7832  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7833  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7834  * and caller must save the original value of the current task (see
7835  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7836  * re-starting the system.
7837  *
7838  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7839  */
7840 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7841 {
7842         cpu_curr(cpu) = p;
7843 }
7844
7845 #endif
7846
7847 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7848 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7849 {
7850         int i;
7851
7852         for_each_possible_cpu(i) {
7853                 if (tg->cfs_rq)
7854                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7855                 if (tg->se)
7856                         kfree(tg->se[i]);
7857         }
7858
7859         kfree(tg->cfs_rq);
7860         kfree(tg->se);
7861 }
7862
7863 static
7864 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7865 {
7866         struct cfs_rq *cfs_rq;
7867         struct sched_entity *se, *parent_se;
7868         struct rq *rq;
7869         int i;
7870
7871         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7872         if (!tg->cfs_rq)
7873                 goto err;
7874         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7875         if (!tg->se)
7876                 goto err;
7877
7878         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7879
7880         for_each_possible_cpu(i) {
7881                 rq = cpu_rq(i);
7882
7883                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7884                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7885                 if (!cfs_rq)
7886                         goto err;
7887
7888                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7889                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7890                 if (!se)
7891                         goto err;
7892
7893                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
7894                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
7895         }
7896
7897         return 1;
7898
7899  err:
7900         return 0;
7901 }
7902
7903 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7904 {
7905         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7906                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7907 }
7908
7909 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7910 {
7911         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7912 }
7913 #else
7914 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7915 {
7916 }
7917
7918 static inline
7919 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7920 {
7921         return 1;
7922 }
7923
7924 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7925 {
7926 }
7927
7928 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7929 {
7930 }
7931 #endif
7932
7933 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7934 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7935 {
7936         int i;
7937
7938         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7939
7940         for_each_possible_cpu(i) {
7941                 if (tg->rt_rq)
7942                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7943                 if (tg->rt_se)
7944                         kfree(tg->rt_se[i]);
7945         }
7946
7947         kfree(tg->rt_rq);
7948         kfree(tg->rt_se);
7949 }
7950
7951 static
7952 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7953 {
7954         struct rt_rq *rt_rq;
7955         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
7956         struct rq *rq;
7957         int i;
7958
7959         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7960         if (!tg->rt_rq)
7961                 goto err;
7962         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7963         if (!tg->rt_se)
7964                 goto err;
7965
7966         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7967                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7968
7969         for_each_possible_cpu(i) {
7970                 rq = cpu_rq(i);
7971
7972                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7973                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7974                 if (!rt_rq)
7975                         goto err;
7976
7977                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7978                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7979                 if (!rt_se)
7980                         goto err;
7981
7982                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
7983                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
7984         }
7985
7986         return 1;
7987
7988  err:
7989         return 0;
7990 }
7991
7992 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7993 {
7994         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7995                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7996 }
7997
7998 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7999 {
8000         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8001 }
8002 #else
8003 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8004 {
8005 }
8006
8007 static inline
8008 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8009 {
8010         return 1;
8011 }
8012
8013 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8014 {
8015 }
8016
8017 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8018 {
8019 }
8020 #endif
8021
8022 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8023 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8024 {
8025         free_fair_sched_group(tg);
8026         free_rt_sched_group(tg);
8027         kfree(tg);
8028 }
8029
8030 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8031 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8032 {
8033         struct task_group *tg;
8034         unsigned long flags;
8035         int i;
8036
8037         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8038         if (!tg)
8039                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8040
8041         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8042                 goto err;
8043
8044         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8045                 goto err;
8046
8047         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8048         for_each_possible_cpu(i) {
8049                 register_fair_sched_group(tg, i);
8050                 register_rt_sched_group(tg, i);
8051         }
8052         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8053
8054         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8055
8056         tg->parent = parent;
8057         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8058         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8059         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8060
8061         return tg;
8062
8063 err:
8064         free_sched_group(tg);
8065         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8066 }
8067
8068 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8069 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8070 {
8071         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8072         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8073 }
8074
8075 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8076 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8077 {
8078         unsigned long flags;
8079         int i;
8080
8081         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8082         for_each_possible_cpu(i) {
8083                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8084                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8085         }
8086         list_del_rcu(&tg->list);
8087         list_del_rcu(&tg->siblings);
8088         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8089
8090         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8091         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8092 }
8093
8094 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8095  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8096  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8097  *      reflect its new group.
8098  */
8099 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8100 {
8101         int on_rq, running;
8102         unsigned long flags;
8103         struct rq *rq;
8104
8105         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8106
8107         update_rq_clock(rq);
8108
8109         running = task_current(rq, tsk);
8110         on_rq = tsk->se.on_rq;
8111
8112         if (on_rq)
8113                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8114         if (unlikely(running))
8115                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8116
8117         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8118
8119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8120         if (tsk->sched_class->moved_group)
8121                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8122 #endif
8123
8124         if (unlikely(running))
8125                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8126         if (on_rq)
8127                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8128
8129         task_rq_unlock(rq, &flags);
8130 }
8131 #endif
8132
8133 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8134 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8135 {
8136         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8137         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8138         int on_rq;
8139
8140         spin_lock_irq(&rq->lock);
8141
8142         on_rq = se->on_rq;
8143         if (on_rq)
8144                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8145
8146         se->load.weight = shares;
8147         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
8148
8149         if (on_rq)
8150                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8151
8152         spin_unlock_irq(&rq->lock);
8153 }
8154
8155 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8156
8157 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8158 {
8159         int i;
8160         unsigned long flags;
8161
8162         /*
8163          * We can't change the weight of the root cgroup.
8164          */
8165         if (!tg->se[0])
8166                 return -EINVAL;
8167
8168         /*
8169          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
8170          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
8171          *  limitation from this.)
8172          */
8173         if (shares < 2)
8174                 shares = 2;
8175
8176         mutex_lock(&shares_mutex);
8177         if (tg->shares == shares)
8178                 goto done;
8179
8180         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8181         for_each_possible_cpu(i)
8182                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8183         list_del_rcu(&tg->siblings);
8184         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8185
8186         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8187         synchronize_sched();
8188
8189         /*
8190          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8191          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8192          */
8193         tg->shares = shares;
8194         for_each_possible_cpu(i)
8195                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8196
8197         /*
8198          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8199          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8200          */
8201         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8202         for_each_possible_cpu(i)
8203                 register_fair_sched_group(tg, i);
8204         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8205         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8206 done:
8207         mutex_unlock(&shares_mutex);
8208         return 0;
8209 }
8210
8211 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8212 {
8213         return tg->shares;
8214 }
8215 #endif
8216
8217 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8218 /*
8219  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8220  */
8221 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8222
8223 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8224 {
8225         if (runtime == RUNTIME_INF)
8226                 return 1ULL << 16;
8227
8228         return div64_64(runtime << 16, period);
8229 }
8230
8231 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8232 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8233 {
8234         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8235         unsigned long total = 0;
8236
8237         if (!parent) {
8238                 if (global_rt_period() < period)
8239                         return 0;
8240
8241                 return to_ratio(period, runtime) <
8242                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8243         }
8244
8245         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8246                 return 0;
8247
8248         rcu_read_lock();
8249         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8250                 if (tgi == tg)
8251                         continue;
8252
8253                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8254                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8255         }
8256         rcu_read_unlock();
8257
8258         return total + to_ratio(period, runtime) <
8259                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8260                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8261 }
8262 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8263 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8264 {
8265         struct task_group *tgi;
8266         unsigned long total = 0;
8267         unsigned long global_ratio =
8268                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8269
8270         rcu_read_lock();
8271         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8272                 if (tgi == tg)
8273                         continue;
8274
8275                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8276                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8277         }
8278         rcu_read_unlock();
8279
8280         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8281 }
8282 #endif
8283
8284 /* Must be called with tasklist_lock held */
8285 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8286 {
8287         struct task_struct *g, *p;
8288         do_each_thread(g, p) {
8289                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8290                         return 1;
8291         } while_each_thread(g, p);
8292         return 0;
8293 }
8294
8295 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8296                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8297 {
8298         int i, err = 0;
8299
8300         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8301         read_lock(&tasklist_lock);
8302         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8303                 err = -EBUSY;
8304                 goto unlock;
8305         }
8306         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8307                 err = -EINVAL;
8308                 goto unlock;
8309         }
8310
8311         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8312         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8313         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8314
8315         for_each_possible_cpu(i) {
8316                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8317
8318                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8319                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8320                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8321         }
8322         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8323  unlock:
8324         read_unlock(&tasklist_lock);
8325         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8326
8327         return err;
8328 }
8329
8330 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8331 {
8332         u64 rt_runtime, rt_period;
8333
8334         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8335         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8336         if (rt_runtime_us < 0)
8337                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8338
8339         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8340 }
8341
8342 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8343 {
8344         u64 rt_runtime_us;
8345
8346         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8347                 return -1;
8348
8349         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8350         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8351         return rt_runtime_us;
8352 }
8353
8354 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8355 {
8356         u64 rt_runtime, rt_period;
8357
8358         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8359         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8360
8361         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8362 }
8363
8364 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8365 {
8366         u64 rt_period_us;
8367
8368         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8369         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8370         return rt_period_us;
8371 }
8372
8373 static int sched_rt_global_constraints(void)
8374 {
8375         int ret = 0;
8376
8377         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8378         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8379                 ret = -EINVAL;
8380         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8381
8382         return ret;
8383 }
8384 #else
8385 static int sched_rt_global_constraints(void)
8386 {
8387         unsigned long flags;
8388         int i;
8389
8390         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8391         for_each_possible_cpu(i) {
8392                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8393
8394                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8395                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8396                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8397         }
8398         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8399
8400         return 0;
8401 }
8402 #endif
8403
8404 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8405                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8406                 loff_t *ppos)
8407 {
8408         int ret;
8409         int old_period, old_runtime;
8410         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8411
8412         mutex_lock(&mutex);
8413         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8414         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8415
8416         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8417
8418         if (!ret && write) {
8419                 ret = sched_rt_global_constraints();
8420                 if (ret) {
8421                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8422                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8423                 } else {
8424                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8425                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8426                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8427                 }
8428         }
8429         mutex_unlock(&mutex);
8430
8431         return ret;
8432 }
8433
8434 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8435
8436 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8437 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8438 {
8439         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8440                             struct task_group, css);
8441 }
8442
8443 static struct cgroup_subsys_state *
8444 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8445 {
8446         struct task_group *tg, *parent;
8447
8448         if (!cgrp->parent) {
8449                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8450                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8451                 return &init_task_group.css;
8452         }
8453
8454         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8455         tg = sched_create_group(parent);
8456         if (IS_ERR(tg))
8457                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8458
8459         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8460         tg->css.cgroup = cgrp;
8461
8462         return &tg->css;
8463 }
8464
8465 static void
8466 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8467 {
8468         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8469
8470         sched_destroy_group(tg);
8471 }
8472
8473 static int
8474 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8475                       struct task_struct *tsk)
8476 {
8477 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8478         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8479         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8480                 return -EINVAL;
8481 #else
8482         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8483         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8484                 return -EINVAL;
8485 #endif
8486
8487         return 0;
8488 }
8489
8490 static void
8491 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8492                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8493 {
8494         sched_move_task(tsk);
8495 }
8496
8497 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8498 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8499                                 u64 shareval)
8500 {
8501         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8502 }
8503
8504 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8505 {
8506         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8507
8508         return (u64) tg->shares;
8509 }
8510 #endif
8511
8512 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8513 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8514                                 struct file *file,
8515                                 const char __user *userbuf,
8516                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
8517 {
8518         char buffer[64];
8519         int retval = 0;
8520         s64 val;
8521         char *end;
8522
8523         if (!nbytes)
8524                 return -EINVAL;
8525         if (nbytes >= sizeof(buffer))
8526                 return -E2BIG;
8527         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
8528                 return -EFAULT;
8529
8530         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
8531
8532         /* strip newline if necessary */
8533         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
8534                 buffer[nbytes-1] = 0;
8535         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
8536         if (*end)
8537                 return -EINVAL;
8538
8539         /* Pass to subsystem */
8540         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8541         if (!retval)
8542                 retval = nbytes;
8543         return retval;
8544 }
8545
8546 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8547                                    struct file *file,
8548                                    char __user *buf, size_t nbytes,
8549                                    loff_t *ppos)
8550 {
8551         char tmp[64];
8552         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8553         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
8554
8555         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
8556 }
8557
8558 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8559                 u64 rt_period_us)
8560 {
8561         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8562 }
8563
8564 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8565 {
8566         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8567 }
8568 #endif
8569
8570 static struct cftype cpu_files[] = {
8571 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8572         {
8573                 .name = "shares",
8574                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
8575                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
8576         },
8577 #endif
8578 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8579         {
8580                 .name = "rt_runtime_us",
8581                 .read = cpu_rt_runtime_read,
8582                 .write = cpu_rt_runtime_write,
8583         },
8584         {
8585                 .name = "rt_period_us",
8586                 .read_uint = cpu_rt_period_read_uint,
8587                 .write_uint = cpu_rt_period_write_uint,
8588         },
8589 #endif
8590 };
8591
8592 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8593 {
8594         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8595 }
8596
8597 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8598         .name           = "cpu",
8599         .create         = cpu_cgroup_create,
8600         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8601         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8602         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8603         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8604         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8605         .early_init     = 1,
8606 };
8607
8608 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8609
8610 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8611
8612 /*
8613  * CPU accounting code for task groups.
8614  *
8615  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8616  * (balbir@in.ibm.com).
8617  */
8618
8619 /* track cpu usage of a group of tasks */
8620 struct cpuacct {
8621         struct cgroup_subsys_state css;
8622         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8623         u64 *cpuusage;
8624 };
8625
8626 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8627
8628 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8629 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8630 {
8631         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8632                             struct cpuacct, css);
8633 }
8634
8635 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8636 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8637 {
8638         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8639                             struct cpuacct, css);
8640 }
8641
8642 /* create a new cpu accounting group */
8643 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8644         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8645 {
8646         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8647
8648         if (!ca)
8649                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8650
8651         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8652         if (!ca->cpuusage) {
8653                 kfree(ca);
8654                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8655         }
8656
8657         return &ca->css;
8658 }
8659
8660 /* destroy an existing cpu accounting group */
8661 static void
8662 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8663 {
8664         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8665
8666         free_percpu(ca->cpuusage);
8667         kfree(ca);
8668 }
8669
8670 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8671 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8672 {
8673         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8674         u64 totalcpuusage = 0;
8675         int i;
8676
8677         for_each_possible_cpu(i) {
8678                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8679
8680                 /*
8681                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8682                  * platforms.
8683                  */
8684                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8685                 totalcpuusage += *cpuusage;
8686                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8687         }
8688
8689         return totalcpuusage;
8690 }
8691
8692 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8693                                                                 u64 reset)
8694 {
8695         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8696         int err = 0;
8697         int i;
8698
8699         if (reset) {
8700                 err = -EINVAL;
8701                 goto out;
8702         }
8703
8704         for_each_possible_cpu(i) {
8705                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8706
8707                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8708                 *cpuusage = 0;
8709                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8710         }
8711 out:
8712         return err;
8713 }
8714
8715 static struct cftype files[] = {
8716         {
8717                 .name = "usage",
8718                 .read_uint = cpuusage_read,
8719                 .write_uint = cpuusage_write,
8720         },
8721 };
8722
8723 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8724 {
8725         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8726 }
8727
8728 /*
8729  * charge this task's execution time to its accounting group.
8730  *
8731  * called with rq->lock held.
8732  */
8733 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8734 {
8735         struct cpuacct *ca;
8736
8737         if (!cpuacct_subsys.active)
8738                 return;
8739
8740         ca = task_ca(tsk);
8741         if (ca) {
8742                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8743
8744                 *cpuusage += cputime;
8745         }
8746 }
8747
8748 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8749         .name = "cpuacct",
8750         .create = cpuacct_create,
8751         .destroy = cpuacct_destroy,
8752         .populate = cpuacct_populate,
8753         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8754 };
8755 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */