]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
sched: rt group scheduling
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171         /* schedulable entities of this group on each cpu */
172         struct sched_entity **se;
173         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
174         struct cfs_rq **cfs_rq;
175
176         struct sched_rt_entity **rt_se;
177         struct rt_rq **rt_rq;
178
179         unsigned int rt_ratio;
180
181         /*
182          * shares assigned to a task group governs how much of cpu bandwidth
183          * is allocated to the group. The more shares a group has, the more is
184          * the cpu bandwidth allocated to it.
185          *
186          * For ex, lets say that there are three task groups, A, B and C which
187          * have been assigned shares 1000, 2000 and 3000 respectively. Then,
188          * cpu bandwidth allocated by the scheduler to task groups A, B and C
189          * should be:
190          *
191          *      Bw(A) = 1000/(1000+2000+3000) * 100 = 16.66%
192          *      Bw(B) = 2000/(1000+2000+3000) * 100 = 33.33%
193          *      Bw(C) = 3000/(1000+2000+3000) * 100 = 50%
194          *
195          * The weight assigned to a task group's schedulable entities on every
196          * cpu (task_group.se[a_cpu]->load.weight) is derived from the task
197          * group's shares. For ex: lets say that task group A has been
198          * assigned shares of 1000 and there are two CPUs in a system. Then,
199          *
200          *  tg_A->se[0]->load.weight = tg_A->se[1]->load.weight = 1000;
201          *
202          * Note: It's not necessary that each of a task's group schedulable
203          *       entity have the same weight on all CPUs. If the group
204          *       has 2 of its tasks on CPU0 and 1 task on CPU1, then a
205          *       better distribution of weight could be:
206          *
207          *      tg_A->se[0]->load.weight = 2/3 * 2000 = 1333
208          *      tg_A->se[1]->load.weight = 1/2 * 2000 =  667
209          *
210          * rebalance_shares() is responsible for distributing the shares of a
211          * task groups like this among the group's schedulable entities across
212          * cpus.
213          *
214          */
215         unsigned long shares;
216
217         struct rcu_head rcu;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 /* Default task group's sched entity on each cpu */
222 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
223 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
224 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
227 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
228
229 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
230 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
231
232 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
233 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
234
235 /* task_group_mutex serializes add/remove of task groups and also changes to
236  * a task group's cpu shares.
237  */
238 static DEFINE_MUTEX(task_group_mutex);
239
240 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
241 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_SMP
244 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
245 static struct task_struct *lb_monitor_task;
246 static int load_balance_monitor(void *unused);
247 #endif
248
249 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
250
251 /* Default task group.
252  *      Every task in system belong to this group at bootup.
253  */
254 struct task_group init_task_group = {
255         .se     = init_sched_entity_p,
256         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
257
258         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
259         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
260 };
261
262 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
263 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
264 #else
265 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
266 #endif
267
268 #define MIN_GROUP_SHARES        2
269
270 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
271
272 /* return group to which a task belongs */
273 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
274 {
275         struct task_group *tg;
276
277 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
278         tg = p->user->tg;
279 #elif defined(CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED)
280         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
281                                 struct task_group, css);
282 #else
283         tg = &init_task_group;
284 #endif
285         return tg;
286 }
287
288 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
289 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
290 {
291         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
292         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
293
294         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
295         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
296 }
297
298 static inline void lock_task_group_list(void)
299 {
300         mutex_lock(&task_group_mutex);
301 }
302
303 static inline void unlock_task_group_list(void)
304 {
305         mutex_unlock(&task_group_mutex);
306 }
307
308 static inline void lock_doms_cur(void)
309 {
310         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
311 }
312
313 static inline void unlock_doms_cur(void)
314 {
315         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
316 }
317
318 #else
319
320 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
321 static inline void lock_task_group_list(void) { }
322 static inline void unlock_task_group_list(void) { }
323 static inline void lock_doms_cur(void) { }
324 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
325
326 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 /* CFS-related fields in a runqueue */
329 struct cfs_rq {
330         struct load_weight load;
331         unsigned long nr_running;
332
333         u64 exec_clock;
334         u64 min_vruntime;
335
336         struct rb_root tasks_timeline;
337         struct rb_node *rb_leftmost;
338         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
339         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
340          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
341          */
342         struct sched_entity *curr;
343
344         unsigned long nr_spread_over;
345
346 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
347         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
348
349         /*
350          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
351          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
352          * (like users, containers etc.)
353          *
354          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
355          * list is used during load balance.
356          */
357         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
358         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
359 #endif
360 };
361
362 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
363 struct rt_rq {
364         struct rt_prio_array active;
365         unsigned long rt_nr_running;
366 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
367         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
368 #endif
369 #ifdef CONFIG_SMP
370         unsigned long rt_nr_migratory;
371         int overloaded;
372 #endif
373         int rt_throttled;
374         u64 rt_time;
375
376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
377         struct rq *rq;
378         struct list_head leaf_rt_rq_list;
379         struct task_group *tg;
380         struct sched_rt_entity *rt_se;
381 #endif
382 };
383
384 #ifdef CONFIG_SMP
385
386 /*
387  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
388  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
389  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
390  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
391  * object.
392  *
393  */
394 struct root_domain {
395         atomic_t refcount;
396         cpumask_t span;
397         cpumask_t online;
398
399         /*
400          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
401          * one runnable RT task.
402          */
403         cpumask_t rto_mask;
404         atomic_t rto_count;
405 };
406
407 /*
408  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
409  * members (mimicking the global state we have today).
410  */
411 static struct root_domain def_root_domain;
412
413 #endif
414
415 /*
416  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
417  *
418  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
419  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
420  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
421  */
422 struct rq {
423         /* runqueue lock: */
424         spinlock_t lock;
425
426         /*
427          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
428          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
429          */
430         unsigned long nr_running;
431         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
432         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
433         unsigned char idle_at_tick;
434 #ifdef CONFIG_NO_HZ
435         unsigned char in_nohz_recently;
436 #endif
437         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
438         struct load_weight load;
439         unsigned long nr_load_updates;
440         u64 nr_switches;
441
442         struct cfs_rq cfs;
443         struct rt_rq rt;
444         u64 rt_period_expire;
445
446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
447         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
448         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
449         struct list_head leaf_rt_rq_list;
450 #endif
451
452         /*
453          * This is part of a global counter where only the total sum
454          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
455          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
456          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
457          */
458         unsigned long nr_uninterruptible;
459
460         struct task_struct *curr, *idle;
461         unsigned long next_balance;
462         struct mm_struct *prev_mm;
463
464         u64 clock, prev_clock_raw;
465         s64 clock_max_delta;
466
467         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
468         u64 idle_clock;
469         unsigned int clock_deep_idle_events;
470         u64 tick_timestamp;
471
472         atomic_t nr_iowait;
473
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct root_domain *rd;
476         struct sched_domain *sd;
477
478         /* For active balancing */
479         int active_balance;
480         int push_cpu;
481         /* cpu of this runqueue: */
482         int cpu;
483
484         struct task_struct *migration_thread;
485         struct list_head migration_queue;
486 #endif
487
488 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
489         unsigned long hrtick_flags;
490         ktime_t hrtick_expire;
491         struct hrtimer hrtick_timer;
492 #endif
493
494 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
495         /* latency stats */
496         struct sched_info rq_sched_info;
497
498         /* sys_sched_yield() stats */
499         unsigned int yld_exp_empty;
500         unsigned int yld_act_empty;
501         unsigned int yld_both_empty;
502         unsigned int yld_count;
503
504         /* schedule() stats */
505         unsigned int sched_switch;
506         unsigned int sched_count;
507         unsigned int sched_goidle;
508
509         /* try_to_wake_up() stats */
510         unsigned int ttwu_count;
511         unsigned int ttwu_local;
512
513         /* BKL stats */
514         unsigned int bkl_count;
515 #endif
516         struct lock_class_key rq_lock_key;
517 };
518
519 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
520
521 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
522 {
523         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
524 }
525
526 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
527 {
528 #ifdef CONFIG_SMP
529         return rq->cpu;
530 #else
531         return 0;
532 #endif
533 }
534
535 /*
536  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
537  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
538  */
539 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
540 {
541         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
542         u64 now = sched_clock();
543         s64 delta = now - prev_raw;
544         u64 clock = rq->clock;
545
546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
547         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
548 #endif
549         /*
550          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
551          */
552         if (unlikely(delta < 0)) {
553                 clock++;
554                 rq->clock_warps++;
555         } else {
556                 /*
557                  * Catch too large forward jumps too:
558                  */
559                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
560                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
561                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
562                         else
563                                 clock++;
564                         rq->clock_overflows++;
565                 } else {
566                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
567                                 rq->clock_max_delta = delta;
568                         clock += delta;
569                 }
570         }
571
572         rq->prev_clock_raw = now;
573         rq->clock = clock;
574 }
575
576 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
577 {
578         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
579                 __update_rq_clock(rq);
580 }
581
582 /*
583  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
584  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
585  *
586  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
587  * preempt-disabled sections.
588  */
589 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
590         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
591
592 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
593 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
594 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
595 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
596
597 /*
598  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
599  */
600 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
601 # define const_debug __read_mostly
602 #else
603 # define const_debug static const
604 #endif
605
606 /*
607  * Debugging: various feature bits
608  */
609 enum {
610         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
611         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
612         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
613         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
614         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
615         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
616         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
617 };
618
619 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
620                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
621                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
622                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
623                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
624                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
625                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
626                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
627
628 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
629
630 /*
631  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
632  * Limited because this is done with IRQs disabled.
633  */
634 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
635
636 /*
637  * period over which we measure -rt task cpu usage in ms.
638  * default: 1s
639  */
640 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000;
641
642 #define SCHED_RT_FRAC_SHIFT     16
643 #define SCHED_RT_FRAC           (1UL << SCHED_RT_FRAC_SHIFT)
644
645 /*
646  * ratio of time -rt tasks may consume.
647  * default: 95%
648  */
649 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_ratio = 62259;
650
651 /*
652  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
653  * clock constructed from sched_clock():
654  */
655 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
656 {
657         unsigned long long now;
658         unsigned long flags;
659         struct rq *rq;
660
661         local_irq_save(flags);
662         rq = cpu_rq(cpu);
663         /*
664          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
665          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
666          */
667         if (rq->idle)
668                 update_rq_clock(rq);
669         now = rq->clock;
670         local_irq_restore(flags);
671
672         return now;
673 }
674 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
675
676 #ifndef prepare_arch_switch
677 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
678 #endif
679 #ifndef finish_arch_switch
680 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
681 #endif
682
683 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
684 {
685         return rq->curr == p;
686 }
687
688 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
689 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
690 {
691         return task_current(rq, p);
692 }
693
694 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
695 {
696 }
697
698 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
699 {
700 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
701         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
702         rq->lock.owner = current;
703 #endif
704         /*
705          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
706          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
707          * prev into current:
708          */
709         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
710
711         spin_unlock_irq(&rq->lock);
712 }
713
714 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
715 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return p->oncpu;
719 #else
720         return task_current(rq, p);
721 #endif
722 }
723
724 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
725 {
726 #ifdef CONFIG_SMP
727         /*
728          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
729          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
730          * here.
731          */
732         next->oncpu = 1;
733 #endif
734 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
735         spin_unlock_irq(&rq->lock);
736 #else
737         spin_unlock(&rq->lock);
738 #endif
739 }
740
741 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
742 {
743 #ifdef CONFIG_SMP
744         /*
745          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
746          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
747          * finished.
748          */
749         smp_wmb();
750         prev->oncpu = 0;
751 #endif
752 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
753         local_irq_enable();
754 #endif
755 }
756 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
757
758 /*
759  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
760  * Must be called interrupts disabled.
761  */
762 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
763         __acquires(rq->lock)
764 {
765         for (;;) {
766                 struct rq *rq = task_rq(p);
767                 spin_lock(&rq->lock);
768                 if (likely(rq == task_rq(p)))
769                         return rq;
770                 spin_unlock(&rq->lock);
771         }
772 }
773
774 /*
775  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
776  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
777  * explicitly disabling preemption.
778  */
779 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
780         __acquires(rq->lock)
781 {
782         struct rq *rq;
783
784         for (;;) {
785                 local_irq_save(*flags);
786                 rq = task_rq(p);
787                 spin_lock(&rq->lock);
788                 if (likely(rq == task_rq(p)))
789                         return rq;
790                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
791         }
792 }
793
794 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
795         __releases(rq->lock)
796 {
797         spin_unlock(&rq->lock);
798 }
799
800 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
801         __releases(rq->lock)
802 {
803         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
804 }
805
806 /*
807  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
808  */
809 static struct rq *this_rq_lock(void)
810         __acquires(rq->lock)
811 {
812         struct rq *rq;
813
814         local_irq_disable();
815         rq = this_rq();
816         spin_lock(&rq->lock);
817
818         return rq;
819 }
820
821 /*
822  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
823  */
824 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
825 {
826         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
827
828         spin_lock(&rq->lock);
829         __update_rq_clock(rq);
830         spin_unlock(&rq->lock);
831         rq->clock_deep_idle_events++;
832 }
833 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
834
835 /*
836  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
837  */
838 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
839 {
840         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
841         u64 now = sched_clock();
842
843         touch_softlockup_watchdog();
844         rq->idle_clock += delta_ns;
845         /*
846          * Override the previous timestamp and ignore all
847          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
848          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
849          * rq clock:
850          */
851         spin_lock(&rq->lock);
852         rq->prev_clock_raw = now;
853         rq->clock += delta_ns;
854         spin_unlock(&rq->lock);
855 }
856 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
857
858 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
859
860 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
861 {
862         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
863 }
864
865 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
866 /*
867  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
868  *
869  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
870  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
871  * reschedule event.
872  *
873  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
874  * rq->lock.
875  */
876 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
877 {
878         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
879 }
880
881 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
882 {
883         unsigned long flags;
884
885         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
886         resched_task(rq->curr);
887         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
888 }
889
890 enum {
891         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
892         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
893 };
894
895 /*
896  * Use hrtick when:
897  *  - enabled by features
898  *  - hrtimer is actually high res
899  */
900 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
901 {
902         if (!sched_feat(HRTICK))
903                 return 0;
904         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
905 }
906
907 /*
908  * Called to set the hrtick timer state.
909  *
910  * called with rq->lock held and irqs disabled
911  */
912 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
913 {
914         assert_spin_locked(&rq->lock);
915
916         /*
917          * preempt at: now + delay
918          */
919         rq->hrtick_expire =
920                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
921         /*
922          * indicate we need to program the timer
923          */
924         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
925         if (reset)
926                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
927
928         /*
929          * New slices are called from the schedule path and don't need a
930          * forced reschedule.
931          */
932         if (reset)
933                 resched_hrt(rq->curr);
934 }
935
936 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
937 {
938         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
939                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
940 }
941
942 /*
943  * Update the timer from the possible pending state.
944  */
945 static void hrtick_set(struct rq *rq)
946 {
947         ktime_t time;
948         int set, reset;
949         unsigned long flags;
950
951         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
952
953         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
954         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
955         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
956         time = rq->hrtick_expire;
957         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
958         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
959
960         if (set) {
961                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
962                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
963                         resched_rq(rq);
964         } else
965                 hrtick_clear(rq);
966 }
967
968 /*
969  * High-resolution timer tick.
970  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
971  */
972 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
973 {
974         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
975
976         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
977
978         spin_lock(&rq->lock);
979         __update_rq_clock(rq);
980         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
981         spin_unlock(&rq->lock);
982
983         return HRTIMER_NORESTART;
984 }
985
986 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
987 {
988         rq->hrtick_flags = 0;
989         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
990         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
991         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
992 }
993
994 void hrtick_resched(void)
995 {
996         struct rq *rq;
997         unsigned long flags;
998
999         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1000                 return;
1001
1002         local_irq_save(flags);
1003         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1004         hrtick_set(rq);
1005         local_irq_restore(flags);
1006 }
1007 #else
1008 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1009 {
1010 }
1011
1012 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1013 {
1014 }
1015
1016 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1017 {
1018 }
1019
1020 void hrtick_resched(void)
1021 {
1022 }
1023 #endif
1024
1025 /*
1026  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1027  *
1028  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1029  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1030  * the target CPU.
1031  */
1032 #ifdef CONFIG_SMP
1033
1034 #ifndef tsk_is_polling
1035 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1036 #endif
1037
1038 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1039 {
1040         int cpu;
1041
1042         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1043
1044         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1045                 return;
1046
1047         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1048
1049         cpu = task_cpu(p);
1050         if (cpu == smp_processor_id())
1051                 return;
1052
1053         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1054         smp_mb();
1055         if (!tsk_is_polling(p))
1056                 smp_send_reschedule(cpu);
1057 }
1058
1059 static void resched_cpu(int cpu)
1060 {
1061         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1062         unsigned long flags;
1063
1064         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1065                 return;
1066         resched_task(cpu_curr(cpu));
1067         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1068 }
1069 #else
1070 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1071 {
1072         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1073         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1074 }
1075 #endif
1076
1077 #if BITS_PER_LONG == 32
1078 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1079 #else
1080 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1081 #endif
1082
1083 #define WMULT_SHIFT     32
1084
1085 /*
1086  * Shift right and round:
1087  */
1088 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1089
1090 static unsigned long
1091 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1092                 struct load_weight *lw)
1093 {
1094         u64 tmp;
1095
1096         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1097                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1098
1099         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1100         /*
1101          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1102          */
1103         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1104                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1105                         WMULT_SHIFT/2);
1106         else
1107                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1108
1109         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1110 }
1111
1112 static inline unsigned long
1113 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1114 {
1115         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1116 }
1117
1118 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1119 {
1120         lw->weight += inc;
1121 }
1122
1123 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1124 {
1125         lw->weight -= dec;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1130  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1131  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1132  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1133  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1134  * slice expiry etc.
1135  */
1136
1137 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1138 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1139
1140 /*
1141  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1142  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1143  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1144  * that remained on nice 0.
1145  *
1146  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1147  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1148  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1149  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1150  * the relative distance between them is ~25%.)
1151  */
1152 static const int prio_to_weight[40] = {
1153  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1154  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1155  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1156  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1157  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1158  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1159  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1160  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1161 };
1162
1163 /*
1164  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1165  *
1166  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1167  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1168  * into multiplications:
1169  */
1170 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1171  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1172  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1173  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1174  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1175  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1176  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1177  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1178  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1179 };
1180
1181 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1182
1183 /*
1184  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1185  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1186  * structures to the load-balancing proper:
1187  */
1188 struct rq_iterator {
1189         void *arg;
1190         struct task_struct *(*start)(void *);
1191         struct task_struct *(*next)(void *);
1192 };
1193
1194 #ifdef CONFIG_SMP
1195 static unsigned long
1196 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1197               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1198               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1199               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1200
1201 static int
1202 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1203                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1204                    struct rq_iterator *iterator);
1205 #endif
1206
1207 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1208 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1209 #else
1210 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1211 #endif
1212
1213 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1214 {
1215         update_load_add(&rq->load, load);
1216 }
1217
1218 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1219 {
1220         update_load_sub(&rq->load, load);
1221 }
1222
1223 #ifdef CONFIG_SMP
1224 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1225 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1226 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1227 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1228 #endif /* CONFIG_SMP */
1229
1230 #include "sched_stats.h"
1231 #include "sched_idletask.c"
1232 #include "sched_fair.c"
1233 #include "sched_rt.c"
1234 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1235 # include "sched_debug.c"
1236 #endif
1237
1238 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1239
1240 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1241 {
1242         rq->nr_running++;
1243 }
1244
1245 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1246 {
1247         rq->nr_running--;
1248 }
1249
1250 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1251 {
1252         if (task_has_rt_policy(p)) {
1253                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1254                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1255                 return;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1260          */
1261         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1262                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1263                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1264                 return;
1265         }
1266
1267         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1268         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1269 }
1270
1271 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1272 {
1273         sched_info_queued(p);
1274         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1275         p->se.on_rq = 1;
1276 }
1277
1278 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1279 {
1280         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1281         p->se.on_rq = 0;
1282 }
1283
1284 /*
1285  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1286  */
1287 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1288 {
1289         return p->static_prio;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1294  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1295  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1296  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1297  * estimator recalculates.
1298  */
1299 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1300 {
1301         int prio;
1302
1303         if (task_has_rt_policy(p))
1304                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1305         else
1306                 prio = __normal_prio(p);
1307         return prio;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1312  * taken into account by the scheduler. This value might
1313  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1314  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1315  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1316  */
1317 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1318 {
1319         p->normal_prio = normal_prio(p);
1320         /*
1321          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1322          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1323          * to the normal priority:
1324          */
1325         if (!rt_prio(p->prio))
1326                 return p->normal_prio;
1327         return p->prio;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * activate_task - move a task to the runqueue.
1332  */
1333 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1334 {
1335         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1336                 rq->nr_uninterruptible--;
1337
1338         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1339         inc_nr_running(p, rq);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1344  */
1345 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1346 {
1347         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1348                 rq->nr_uninterruptible++;
1349
1350         dequeue_task(rq, p, sleep);
1351         dec_nr_running(p, rq);
1352 }
1353
1354 /**
1355  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1356  * @p: the task in question.
1357  */
1358 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1359 {
1360         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1361 }
1362
1363 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1364 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1365 {
1366         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1367 }
1368
1369 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1370 {
1371         set_task_rq(p, cpu);
1372 #ifdef CONFIG_SMP
1373         /*
1374          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1375          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1376          * per-task data have been completed by this moment.
1377          */
1378         smp_wmb();
1379         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1380 #endif
1381 }
1382
1383 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1384                                        const struct sched_class *prev_class,
1385                                        int oldprio, int running)
1386 {
1387         if (prev_class != p->sched_class) {
1388                 if (prev_class->switched_from)
1389                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1390                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1391         } else
1392                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1393 }
1394
1395 #ifdef CONFIG_SMP
1396
1397 /*
1398  * Is this task likely cache-hot:
1399  */
1400 static int
1401 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1402 {
1403         s64 delta;
1404
1405         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1406                 return 0;
1407
1408         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1409                 return 1;
1410         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1411                 return 0;
1412
1413         delta = now - p->se.exec_start;
1414
1415         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1416 }
1417
1418
1419 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1420 {
1421         int old_cpu = task_cpu(p);
1422         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1423         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1424                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1425         u64 clock_offset;
1426
1427         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1428
1429 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1430         if (p->se.wait_start)
1431                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1432         if (p->se.sleep_start)
1433                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1434         if (p->se.block_start)
1435                 p->se.block_start -= clock_offset;
1436         if (old_cpu != new_cpu) {
1437                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1438                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1439                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1440         }
1441 #endif
1442         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1443                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1444
1445         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1446 }
1447
1448 struct migration_req {
1449         struct list_head list;
1450
1451         struct task_struct *task;
1452         int dest_cpu;
1453
1454         struct completion done;
1455 };
1456
1457 /*
1458  * The task's runqueue lock must be held.
1459  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1460  */
1461 static int
1462 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1463 {
1464         struct rq *rq = task_rq(p);
1465
1466         /*
1467          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1468          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1469          */
1470         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1471                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1472                 return 0;
1473         }
1474
1475         init_completion(&req->done);
1476         req->task = p;
1477         req->dest_cpu = dest_cpu;
1478         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1479
1480         return 1;
1481 }
1482
1483 /*
1484  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1485  *
1486  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1487  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1488  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1489  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1490  * waiting to become inactive.
1491  */
1492 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1493 {
1494         unsigned long flags;
1495         int running, on_rq;
1496         struct rq *rq;
1497
1498         for (;;) {
1499                 /*
1500                  * We do the initial early heuristics without holding
1501                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1502                  * the runqueue lock when things look like they will
1503                  * work out!
1504                  */
1505                 rq = task_rq(p);
1506
1507                 /*
1508                  * If the task is actively running on another CPU
1509                  * still, just relax and busy-wait without holding
1510                  * any locks.
1511                  *
1512                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1513                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1514                  * But we don't care, since "task_running()" will
1515                  * return false if the runqueue has changed and p
1516                  * is actually now running somewhere else!
1517                  */
1518                 while (task_running(rq, p))
1519                         cpu_relax();
1520
1521                 /*
1522                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1523                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1524                  * just go back and repeat.
1525                  */
1526                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1527                 running = task_running(rq, p);
1528                 on_rq = p->se.on_rq;
1529                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1530
1531                 /*
1532                  * Was it really running after all now that we
1533                  * checked with the proper locks actually held?
1534                  *
1535                  * Oops. Go back and try again..
1536                  */
1537                 if (unlikely(running)) {
1538                         cpu_relax();
1539                         continue;
1540                 }
1541
1542                 /*
1543                  * It's not enough that it's not actively running,
1544                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1545                  * preempted!
1546                  *
1547                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1548                  * running right now), it's preempted, and we should
1549                  * yield - it could be a while.
1550                  */
1551                 if (unlikely(on_rq)) {
1552                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1553                         continue;
1554                 }
1555
1556                 /*
1557                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1558                  * runnable, which means that it will never become
1559                  * running in the future either. We're all done!
1560                  */
1561                 break;
1562         }
1563 }
1564
1565 /***
1566  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1567  * @p: the to-be-kicked thread
1568  *
1569  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1570  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1571  *
1572  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1573  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1574  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1575  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1576  * achieved as well.
1577  */
1578 void kick_process(struct task_struct *p)
1579 {
1580         int cpu;
1581
1582         preempt_disable();
1583         cpu = task_cpu(p);
1584         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1585                 smp_send_reschedule(cpu);
1586         preempt_enable();
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1591  * according to the scheduling class and "nice" value.
1592  *
1593  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1594  * balance conservatively.
1595  */
1596 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1597 {
1598         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1599         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1600
1601         if (type == 0)
1602                 return total;
1603
1604         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1609  * according to the scheduling class and "nice" value.
1610  */
1611 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1612 {
1613         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1614         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1615
1616         if (type == 0)
1617                 return total;
1618
1619         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1624  */
1625 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1626 {
1627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1628         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1629         unsigned long n = rq->nr_running;
1630
1631         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1632 }
1633
1634 /*
1635  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1636  * domain.
1637  */
1638 static struct sched_group *
1639 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1640 {
1641         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1642         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1643         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1644         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1645
1646         do {
1647                 unsigned long load, avg_load;
1648                 int local_group;
1649                 int i;
1650
1651                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1652                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1653                         continue;
1654
1655                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1656
1657                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1658                 avg_load = 0;
1659
1660                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1661                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1662                         if (local_group)
1663                                 load = source_load(i, load_idx);
1664                         else
1665                                 load = target_load(i, load_idx);
1666
1667                         avg_load += load;
1668                 }
1669
1670                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1671                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1672                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1673
1674                 if (local_group) {
1675                         this_load = avg_load;
1676                         this = group;
1677                 } else if (avg_load < min_load) {
1678                         min_load = avg_load;
1679                         idlest = group;
1680                 }
1681         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1682
1683         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1684                 return NULL;
1685         return idlest;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1690  */
1691 static int
1692 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1693 {
1694         cpumask_t tmp;
1695         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1696         int idlest = -1;
1697         int i;
1698
1699         /* Traverse only the allowed CPUs */
1700         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1701
1702         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1703                 load = weighted_cpuload(i);
1704
1705                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1706                         min_load = load;
1707                         idlest = i;
1708                 }
1709         }
1710
1711         return idlest;
1712 }
1713
1714 /*
1715  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1716  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1717  * SD_BALANCE_EXEC.
1718  *
1719  * Balance, ie. select the least loaded group.
1720  *
1721  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1722  *
1723  * preempt must be disabled.
1724  */
1725 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1726 {
1727         struct task_struct *t = current;
1728         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1729
1730         for_each_domain(cpu, tmp) {
1731                 /*
1732                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1733                  */
1734                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1735                         break;
1736                 if (tmp->flags & flag)
1737                         sd = tmp;
1738         }
1739
1740         while (sd) {
1741                 cpumask_t span;
1742                 struct sched_group *group;
1743                 int new_cpu, weight;
1744
1745                 if (!(sd->flags & flag)) {
1746                         sd = sd->child;
1747                         continue;
1748                 }
1749
1750                 span = sd->span;
1751                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1752                 if (!group) {
1753                         sd = sd->child;
1754                         continue;
1755                 }
1756
1757                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1758                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1759                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1760                         sd = sd->child;
1761                         continue;
1762                 }
1763
1764                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1765                 cpu = new_cpu;
1766                 sd = NULL;
1767                 weight = cpus_weight(span);
1768                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1769                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1770                                 break;
1771                         if (tmp->flags & flag)
1772                                 sd = tmp;
1773                 }
1774                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1775         }
1776
1777         return cpu;
1778 }
1779
1780 #endif /* CONFIG_SMP */
1781
1782 /***
1783  * try_to_wake_up - wake up a thread
1784  * @p: the to-be-woken-up thread
1785  * @state: the mask of task states that can be woken
1786  * @sync: do a synchronous wakeup?
1787  *
1788  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1789  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1790  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1791  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1792  * runnable without the overhead of this.
1793  *
1794  * returns failure only if the task is already active.
1795  */
1796 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1797 {
1798         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1799         unsigned long flags;
1800         long old_state;
1801         struct rq *rq;
1802
1803         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1804         old_state = p->state;
1805         if (!(old_state & state))
1806                 goto out;
1807
1808         if (p->se.on_rq)
1809                 goto out_running;
1810
1811         cpu = task_cpu(p);
1812         orig_cpu = cpu;
1813         this_cpu = smp_processor_id();
1814
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1817                 goto out_activate;
1818
1819         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1820         if (cpu != orig_cpu) {
1821                 set_task_cpu(p, cpu);
1822                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1823                 /* might preempt at this point */
1824                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1825                 old_state = p->state;
1826                 if (!(old_state & state))
1827                         goto out;
1828                 if (p->se.on_rq)
1829                         goto out_running;
1830
1831                 this_cpu = smp_processor_id();
1832                 cpu = task_cpu(p);
1833         }
1834
1835 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1836         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1837         if (cpu == this_cpu)
1838                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1839         else {
1840                 struct sched_domain *sd;
1841                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1842                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1843                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1844                                 break;
1845                         }
1846                 }
1847         }
1848 #endif
1849
1850 out_activate:
1851 #endif /* CONFIG_SMP */
1852         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1853         if (sync)
1854                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1855         if (orig_cpu != cpu)
1856                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1857         if (cpu == this_cpu)
1858                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1859         else
1860                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1861         update_rq_clock(rq);
1862         activate_task(rq, p, 1);
1863         check_preempt_curr(rq, p);
1864         success = 1;
1865
1866 out_running:
1867         p->state = TASK_RUNNING;
1868 #ifdef CONFIG_SMP
1869         if (p->sched_class->task_wake_up)
1870                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1871 #endif
1872 out:
1873         task_rq_unlock(rq, &flags);
1874
1875         return success;
1876 }
1877
1878 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1879 {
1880         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1881                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1882 }
1883 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1884
1885 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1886 {
1887         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1892  * p is forked by current.
1893  *
1894  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1895  */
1896 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1897 {
1898         p->se.exec_start                = 0;
1899         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1900         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1901
1902 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1903         p->se.wait_start                = 0;
1904         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1905         p->se.sleep_start               = 0;
1906         p->se.block_start               = 0;
1907         p->se.sleep_max                 = 0;
1908         p->se.block_max                 = 0;
1909         p->se.exec_max                  = 0;
1910         p->se.slice_max                 = 0;
1911         p->se.wait_max                  = 0;
1912 #endif
1913
1914         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1915         p->se.on_rq = 0;
1916
1917 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1918         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1919 #endif
1920
1921         /*
1922          * We mark the process as running here, but have not actually
1923          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1924          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1925          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1926          */
1927         p->state = TASK_RUNNING;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * fork()/clone()-time setup:
1932  */
1933 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1934 {
1935         int cpu = get_cpu();
1936
1937         __sched_fork(p);
1938
1939 #ifdef CONFIG_SMP
1940         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1941 #endif
1942         set_task_cpu(p, cpu);
1943
1944         /*
1945          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1946          */
1947         p->prio = current->normal_prio;
1948         if (!rt_prio(p->prio))
1949                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1950
1951 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1952         if (likely(sched_info_on()))
1953                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1954 #endif
1955 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1956         p->oncpu = 0;
1957 #endif
1958 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1959         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1960         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1961 #endif
1962         put_cpu();
1963 }
1964
1965 /*
1966  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1967  *
1968  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1969  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1970  * on the runqueue and wakes it.
1971  */
1972 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1973 {
1974         unsigned long flags;
1975         struct rq *rq;
1976
1977         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1978         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1979         update_rq_clock(rq);
1980
1981         p->prio = effective_prio(p);
1982
1983         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
1984                 activate_task(rq, p, 0);
1985         } else {
1986                 /*
1987                  * Let the scheduling class do new task startup
1988                  * management (if any):
1989                  */
1990                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1991                 inc_nr_running(p, rq);
1992         }
1993         check_preempt_curr(rq, p);
1994 #ifdef CONFIG_SMP
1995         if (p->sched_class->task_wake_up)
1996                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1997 #endif
1998         task_rq_unlock(rq, &flags);
1999 }
2000
2001 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2002
2003 /**
2004  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2005  * @notifier: notifier struct to register
2006  */
2007 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2008 {
2009         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2010 }
2011 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2012
2013 /**
2014  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2015  * @notifier: notifier struct to unregister
2016  *
2017  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2018  */
2019 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2020 {
2021         hlist_del(&notifier->link);
2022 }
2023 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2024
2025 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2026 {
2027         struct preempt_notifier *notifier;
2028         struct hlist_node *node;
2029
2030         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2031                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2032 }
2033
2034 static void
2035 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2036                                  struct task_struct *next)
2037 {
2038         struct preempt_notifier *notifier;
2039         struct hlist_node *node;
2040
2041         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2042                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2043 }
2044
2045 #else
2046
2047 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2048 {
2049 }
2050
2051 static void
2052 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2053                                  struct task_struct *next)
2054 {
2055 }
2056
2057 #endif
2058
2059 /**
2060  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2061  * @rq: the runqueue preparing to switch
2062  * @prev: the current task that is being switched out
2063  * @next: the task we are going to switch to.
2064  *
2065  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2066  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2067  * switch.
2068  *
2069  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2070  * hooks.
2071  */
2072 static inline void
2073 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2074                     struct task_struct *next)
2075 {
2076         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2077         prepare_lock_switch(rq, next);
2078         prepare_arch_switch(next);
2079 }
2080
2081 /**
2082  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2083  * @rq: runqueue associated with task-switch
2084  * @prev: the thread we just switched away from.
2085  *
2086  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2087  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2088  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2089  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2090  *
2091  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2092  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2093  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2094  * details.)
2095  */
2096 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2097         __releases(rq->lock)
2098 {
2099         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2100         long prev_state;
2101
2102         rq->prev_mm = NULL;
2103
2104         /*
2105          * A task struct has one reference for the use as "current".
2106          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2107          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2108          * the scheduled task must drop that reference.
2109          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2110          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2111          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2112          * be dropped twice.
2113          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2114          */
2115         prev_state = prev->state;
2116         finish_arch_switch(prev);
2117         finish_lock_switch(rq, prev);
2118 #ifdef CONFIG_SMP
2119         if (current->sched_class->post_schedule)
2120                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2121 #endif
2122
2123         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2124         if (mm)
2125                 mmdrop(mm);
2126         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2127                 /*
2128                  * Remove function-return probe instances associated with this
2129                  * task and put them back on the free list.
2130                  */
2131                 kprobe_flush_task(prev);
2132                 put_task_struct(prev);
2133         }
2134 }
2135
2136 /**
2137  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2138  * @prev: the thread we just switched away from.
2139  */
2140 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2141         __releases(rq->lock)
2142 {
2143         struct rq *rq = this_rq();
2144
2145         finish_task_switch(rq, prev);
2146 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2147         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2148         preempt_enable();
2149 #endif
2150         if (current->set_child_tid)
2151                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2152 }
2153
2154 /*
2155  * context_switch - switch to the new MM and the new
2156  * thread's register state.
2157  */
2158 static inline void
2159 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2160                struct task_struct *next)
2161 {
2162         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2163
2164         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2165         mm = next->mm;
2166         oldmm = prev->active_mm;
2167         /*
2168          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2169          * combine the page table reload and the switch backend into
2170          * one hypercall.
2171          */
2172         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2173
2174         if (unlikely(!mm)) {
2175                 next->active_mm = oldmm;
2176                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2177                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2178         } else
2179                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2180
2181         if (unlikely(!prev->mm)) {
2182                 prev->active_mm = NULL;
2183                 rq->prev_mm = oldmm;
2184         }
2185         /*
2186          * Since the runqueue lock will be released by the next
2187          * task (which is an invalid locking op but in the case
2188          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2189          * do an early lockdep release here:
2190          */
2191 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2192         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2193 #endif
2194
2195         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2196         switch_to(prev, next, prev);
2197
2198         barrier();
2199         /*
2200          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2201          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2202          * frame will be invalid.
2203          */
2204         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2205 }
2206
2207 /*
2208  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2209  *
2210  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2211  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2212  * number of context switches performed since bootup.
2213  */
2214 unsigned long nr_running(void)
2215 {
2216         unsigned long i, sum = 0;
2217
2218         for_each_online_cpu(i)
2219                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2220
2221         return sum;
2222 }
2223
2224 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2225 {
2226         unsigned long i, sum = 0;
2227
2228         for_each_possible_cpu(i)
2229                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2230
2231         /*
2232          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2233          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2234          */
2235         if (unlikely((long)sum < 0))
2236                 sum = 0;
2237
2238         return sum;
2239 }
2240
2241 unsigned long long nr_context_switches(void)
2242 {
2243         int i;
2244         unsigned long long sum = 0;
2245
2246         for_each_possible_cpu(i)
2247                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2248
2249         return sum;
2250 }
2251
2252 unsigned long nr_iowait(void)
2253 {
2254         unsigned long i, sum = 0;
2255
2256         for_each_possible_cpu(i)
2257                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2258
2259         return sum;
2260 }
2261
2262 unsigned long nr_active(void)
2263 {
2264         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2265
2266         for_each_online_cpu(i) {
2267                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2268                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2269         }
2270
2271         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2272                 uninterruptible = 0;
2273
2274         return running + uninterruptible;
2275 }
2276
2277 /*
2278  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2279  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2280  */
2281 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2282 {
2283         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2284         int i, scale;
2285
2286         this_rq->nr_load_updates++;
2287
2288         /* Update our load: */
2289         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2290                 unsigned long old_load, new_load;
2291
2292                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2293
2294                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2295                 new_load = this_load;
2296                 /*
2297                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2298                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2299                  * example.
2300                  */
2301                 if (new_load > old_load)
2302                         new_load += scale-1;
2303                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2304         }
2305 }
2306
2307 #ifdef CONFIG_SMP
2308
2309 /*
2310  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2311  *
2312  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2313  * you need to do so manually before calling.
2314  */
2315 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2316         __acquires(rq1->lock)
2317         __acquires(rq2->lock)
2318 {
2319         BUG_ON(!irqs_disabled());
2320         if (rq1 == rq2) {
2321                 spin_lock(&rq1->lock);
2322                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2323         } else {
2324                 if (rq1 < rq2) {
2325                         spin_lock(&rq1->lock);
2326                         spin_lock(&rq2->lock);
2327                 } else {
2328                         spin_lock(&rq2->lock);
2329                         spin_lock(&rq1->lock);
2330                 }
2331         }
2332         update_rq_clock(rq1);
2333         update_rq_clock(rq2);
2334 }
2335
2336 /*
2337  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2338  *
2339  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2340  * you need to do so manually after calling.
2341  */
2342 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2343         __releases(rq1->lock)
2344         __releases(rq2->lock)
2345 {
2346         spin_unlock(&rq1->lock);
2347         if (rq1 != rq2)
2348                 spin_unlock(&rq2->lock);
2349         else
2350                 __release(rq2->lock);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2355  */
2356 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2357         __releases(this_rq->lock)
2358         __acquires(busiest->lock)
2359         __acquires(this_rq->lock)
2360 {
2361         int ret = 0;
2362
2363         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2364                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2365                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2366                 BUG_ON(1);
2367         }
2368         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2369                 if (busiest < this_rq) {
2370                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2371                         spin_lock(&busiest->lock);
2372                         spin_lock(&this_rq->lock);
2373                         ret = 1;
2374                 } else
2375                         spin_lock(&busiest->lock);
2376         }
2377         return ret;
2378 }
2379
2380 /*
2381  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2382  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2383  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2384  * the cpu_allowed mask is restored.
2385  */
2386 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2387 {
2388         struct migration_req req;
2389         unsigned long flags;
2390         struct rq *rq;
2391
2392         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2393         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2394             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2395                 goto out;
2396
2397         /* force the process onto the specified CPU */
2398         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2399                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2400                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2401
2402                 get_task_struct(mt);
2403                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2404                 wake_up_process(mt);
2405                 put_task_struct(mt);
2406                 wait_for_completion(&req.done);
2407
2408                 return;
2409         }
2410 out:
2411         task_rq_unlock(rq, &flags);
2412 }
2413
2414 /*
2415  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2416  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2417  */
2418 void sched_exec(void)
2419 {
2420         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2421         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2422         put_cpu();
2423         if (new_cpu != this_cpu)
2424                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2425 }
2426
2427 /*
2428  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2429  * Both runqueues must be locked.
2430  */
2431 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2432                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2433 {
2434         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2435         set_task_cpu(p, this_cpu);
2436         activate_task(this_rq, p, 0);
2437         /*
2438          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2439          * to be always true for them.
2440          */
2441         check_preempt_curr(this_rq, p);
2442 }
2443
2444 /*
2445  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2446  */
2447 static
2448 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2449                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2450                      int *all_pinned)
2451 {
2452         /*
2453          * We do not migrate tasks that are:
2454          * 1) running (obviously), or
2455          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2456          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2457          */
2458         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2459                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2460                 return 0;
2461         }
2462         *all_pinned = 0;
2463
2464         if (task_running(rq, p)) {
2465                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2466                 return 0;
2467         }
2468
2469         /*
2470          * Aggressive migration if:
2471          * 1) task is cache cold, or
2472          * 2) too many balance attempts have failed.
2473          */
2474
2475         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2476                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2477 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2478                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2479                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2480                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2481                 }
2482 #endif
2483                 return 1;
2484         }
2485
2486         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2487                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2488                 return 0;
2489         }
2490         return 1;
2491 }
2492
2493 static unsigned long
2494 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2495               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2496               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2497               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2498 {
2499         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2500         struct task_struct *p;
2501         long rem_load_move = max_load_move;
2502
2503         if (max_load_move == 0)
2504                 goto out;
2505
2506         pinned = 1;
2507
2508         /*
2509          * Start the load-balancing iterator:
2510          */
2511         p = iterator->start(iterator->arg);
2512 next:
2513         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2514                 goto out;
2515         /*
2516          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2517          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2518          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2519          */
2520         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2521                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2522         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2523             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2524                 p = iterator->next(iterator->arg);
2525                 goto next;
2526         }
2527
2528         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2529         pulled++;
2530         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2531
2532         /*
2533          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2534          */
2535         if (rem_load_move > 0) {
2536                 if (p->prio < *this_best_prio)
2537                         *this_best_prio = p->prio;
2538                 p = iterator->next(iterator->arg);
2539                 goto next;
2540         }
2541 out:
2542         /*
2543          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2544          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2545          * inside pull_task().
2546          */
2547         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2548
2549         if (all_pinned)
2550                 *all_pinned = pinned;
2551
2552         return max_load_move - rem_load_move;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2557  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2558  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2559  *
2560  * Called with both runqueues locked.
2561  */
2562 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2563                       unsigned long max_load_move,
2564                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2565                       int *all_pinned)
2566 {
2567         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2568         unsigned long total_load_moved = 0;
2569         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2570
2571         do {
2572                 total_load_moved +=
2573                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2574                                 max_load_move - total_load_moved,
2575                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2576                 class = class->next;
2577         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2578
2579         return total_load_moved > 0;
2580 }
2581
2582 static int
2583 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2584                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2585                    struct rq_iterator *iterator)
2586 {
2587         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2588         int pinned = 0;
2589
2590         while (p) {
2591                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2592                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2593                         /*
2594                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2595                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2596                          * stats here rather than inside pull_task().
2597                          */
2598                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2599
2600                         return 1;
2601                 }
2602                 p = iterator->next(iterator->arg);
2603         }
2604
2605         return 0;
2606 }
2607
2608 /*
2609  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2610  * part of active balancing operations within "domain".
2611  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2612  *
2613  * Called with both runqueues locked.
2614  */
2615 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2616                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2617 {
2618         const struct sched_class *class;
2619
2620         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2621                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2622                         return 1;
2623
2624         return 0;
2625 }
2626
2627 /*
2628  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2629  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2630  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2631  */
2632 static struct sched_group *
2633 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2634                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2635                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2636 {
2637         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2638         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2639         unsigned long max_pull;
2640         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2641         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2642         int load_idx, group_imb = 0;
2643 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2644         int power_savings_balance = 1;
2645         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2646         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2647         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2648 #endif
2649
2650         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2651         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2652         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2653         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2654                 load_idx = sd->busy_idx;
2655         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2656                 load_idx = sd->newidle_idx;
2657         else
2658                 load_idx = sd->idle_idx;
2659
2660         do {
2661                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2662                 int local_group;
2663                 int i;
2664                 int __group_imb = 0;
2665                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2666                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2667
2668                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2669
2670                 if (local_group)
2671                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2672
2673                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2674                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2675                 max_cpu_load = 0;
2676                 min_cpu_load = ~0UL;
2677
2678                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2679                         struct rq *rq;
2680
2681                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2682                                 continue;
2683
2684                         rq = cpu_rq(i);
2685
2686                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2687                                 *sd_idle = 0;
2688
2689                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2690                         if (local_group) {
2691                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2692                                         first_idle_cpu = 1;
2693                                         balance_cpu = i;
2694                                 }
2695
2696                                 load = target_load(i, load_idx);
2697                         } else {
2698                                 load = source_load(i, load_idx);
2699                                 if (load > max_cpu_load)
2700                                         max_cpu_load = load;
2701                                 if (min_cpu_load > load)
2702                                         min_cpu_load = load;
2703                         }
2704
2705                         avg_load += load;
2706                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2707                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2708                 }
2709
2710                 /*
2711                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2712                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2713                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2714                  * to do the newly idle load balance.
2715                  */
2716                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2717                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2718                         *balance = 0;
2719                         goto ret;
2720                 }
2721
2722                 total_load += avg_load;
2723                 total_pwr += group->__cpu_power;
2724
2725                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2726                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2727                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2728
2729                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2730                         __group_imb = 1;
2731
2732                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2733
2734                 if (local_group) {
2735                         this_load = avg_load;
2736                         this = group;
2737                         this_nr_running = sum_nr_running;
2738                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2739                 } else if (avg_load > max_load &&
2740                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2741                         max_load = avg_load;
2742                         busiest = group;
2743                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2744                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2745                         group_imb = __group_imb;
2746                 }
2747
2748 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2749                 /*
2750                  * Busy processors will not participate in power savings
2751                  * balance.
2752                  */
2753                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2754                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2755                         goto group_next;
2756
2757                 /*
2758                  * If the local group is idle or completely loaded
2759                  * no need to do power savings balance at this domain
2760                  */
2761                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2762                                     !this_nr_running))
2763                         power_savings_balance = 0;
2764
2765                 /*
2766                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2767                  * don't include that group in power savings calculations
2768                  */
2769                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2770                     || !sum_nr_running)
2771                         goto group_next;
2772
2773                 /*
2774                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2775                  * This is the group from where we need to pick up the load
2776                  * for saving power
2777                  */
2778                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2779                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2780                      first_cpu(group->cpumask) <
2781                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2782                         group_min = group;
2783                         min_nr_running = sum_nr_running;
2784                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2785                                                 sum_nr_running;
2786                 }
2787
2788                 /*
2789                  * Calculate the group which is almost near its
2790                  * capacity but still has some space to pick up some load
2791                  * from other group and save more power
2792                  */
2793                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2794                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2795                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2796                              first_cpu(group->cpumask) >
2797                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2798                                 group_leader = group;
2799                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2800                         }
2801                 }
2802 group_next:
2803 #endif
2804                 group = group->next;
2805         } while (group != sd->groups);
2806
2807         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2808                 goto out_balanced;
2809
2810         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2811
2812         if (this_load >= avg_load ||
2813                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2814                 goto out_balanced;
2815
2816         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2817         if (group_imb)
2818                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2819
2820         /*
2821          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2822          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2823          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2824          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2825          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2826          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2827          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2828          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2829          * appear as very large values with unsigned longs.
2830          */
2831         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2832                 goto out_balanced;
2833
2834         /*
2835          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2836          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2837          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2838          */
2839         if (max_load < avg_load) {
2840                 *imbalance = 0;
2841                 goto small_imbalance;
2842         }
2843
2844         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2845         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2846
2847         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2848         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2849                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2850                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2851
2852         /*
2853          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2854          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2855          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2856          * moved
2857          */
2858         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2859                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2860                 unsigned int imbn;
2861
2862 small_imbalance:
2863                 pwr_move = pwr_now = 0;
2864                 imbn = 2;
2865                 if (this_nr_running) {
2866                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2867                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2868                                 imbn = 1;
2869                 } else
2870                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2871
2872                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2873                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2874                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2875                         return busiest;
2876                 }
2877
2878                 /*
2879                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2880                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2881                  * moving them.
2882                  */
2883
2884                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2885                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2886                 pwr_now += this->__cpu_power *
2887                                 min(this_load_per_task, this_load);
2888                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2889
2890                 /* Amount of load we'd subtract */
2891                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2892                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2893                 if (max_load > tmp)
2894                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2895                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2896
2897                 /* Amount of load we'd add */
2898                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2899                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2900                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2901                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2902                 else
2903                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2904                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2905                 pwr_move += this->__cpu_power *
2906                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2907                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2908
2909                 /* Move if we gain throughput */
2910                 if (pwr_move > pwr_now)
2911                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2912         }
2913
2914         return busiest;
2915
2916 out_balanced:
2917 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2918         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2919                 goto ret;
2920
2921         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2922                 *imbalance = min_load_per_task;
2923                 return group_min;
2924         }
2925 #endif
2926 ret:
2927         *imbalance = 0;
2928         return NULL;
2929 }
2930
2931 /*
2932  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2933  */
2934 static struct rq *
2935 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2936                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2937 {
2938         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2939         unsigned long max_load = 0;
2940         int i;
2941
2942         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2943                 unsigned long wl;
2944
2945                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2946                         continue;
2947
2948                 rq = cpu_rq(i);
2949                 wl = weighted_cpuload(i);
2950
2951                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2952                         continue;
2953
2954                 if (wl > max_load) {
2955                         max_load = wl;
2956                         busiest = rq;
2957                 }
2958         }
2959
2960         return busiest;
2961 }
2962
2963 /*
2964  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2965  * so long as it is large enough.
2966  */
2967 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2968
2969 /*
2970  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2971  * tasks if there is an imbalance.
2972  */
2973 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2974                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2975                         int *balance)
2976 {
2977         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2978         struct sched_group *group;
2979         unsigned long imbalance;
2980         struct rq *busiest;
2981         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2982         unsigned long flags;
2983
2984         /*
2985          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2986          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2987          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2988          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2989          */
2990         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2991             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2992                 sd_idle = 1;
2993
2994         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2995
2996 redo:
2997         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2998                                    &cpus, balance);
2999
3000         if (*balance == 0)
3001                 goto out_balanced;
3002
3003         if (!group) {
3004                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3005                 goto out_balanced;
3006         }
3007
3008         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3009         if (!busiest) {
3010                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3011                 goto out_balanced;
3012         }
3013
3014         BUG_ON(busiest == this_rq);
3015
3016         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3017
3018         ld_moved = 0;
3019         if (busiest->nr_running > 1) {
3020                 /*
3021                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3022                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3023                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3024                  * correctly treated as an imbalance.
3025                  */
3026                 local_irq_save(flags);
3027                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3028                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3029                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3030                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3031                 local_irq_restore(flags);
3032
3033                 /*
3034                  * some other cpu did the load balance for us.
3035                  */
3036                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3037                         resched_cpu(this_cpu);
3038
3039                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3040                 if (unlikely(all_pinned)) {
3041                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3042                         if (!cpus_empty(cpus))
3043                                 goto redo;
3044                         goto out_balanced;
3045                 }
3046         }
3047
3048         if (!ld_moved) {
3049                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3050                 sd->nr_balance_failed++;
3051
3052                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3053
3054                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3055
3056                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3057                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3058                          */
3059                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3060                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3061                                 all_pinned = 1;
3062                                 goto out_one_pinned;
3063                         }
3064
3065                         if (!busiest->active_balance) {
3066                                 busiest->active_balance = 1;
3067                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3068                                 active_balance = 1;
3069                         }
3070                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3071                         if (active_balance)
3072                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3073
3074                         /*
3075                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3076                          * counter.
3077                          */
3078                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3079                 }
3080         } else
3081                 sd->nr_balance_failed = 0;
3082
3083         if (likely(!active_balance)) {
3084                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3085                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3086         } else {
3087                 /*
3088                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3089                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3090                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3091                  * move_tasks).
3092                  */
3093                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3094                         sd->balance_interval *= 2;
3095         }
3096
3097         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3098             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3099                 return -1;
3100         return ld_moved;
3101
3102 out_balanced:
3103         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3104
3105         sd->nr_balance_failed = 0;
3106
3107 out_one_pinned:
3108         /* tune up the balancing interval */
3109         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3110                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3111                 sd->balance_interval *= 2;
3112
3113         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3114             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3115                 return -1;
3116         return 0;
3117 }
3118
3119 /*
3120  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3121  * tasks if there is an imbalance.
3122  *
3123  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3124  * this_rq is locked.
3125  */
3126 static int
3127 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3128 {
3129         struct sched_group *group;
3130         struct rq *busiest = NULL;
3131         unsigned long imbalance;
3132         int ld_moved = 0;
3133         int sd_idle = 0;
3134         int all_pinned = 0;
3135         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3136
3137         /*
3138          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3139          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3140          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3141          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3142          */
3143         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3144             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3145                 sd_idle = 1;
3146
3147         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3148 redo:
3149         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3150                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3151         if (!group) {
3152                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3153                 goto out_balanced;
3154         }
3155
3156         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3157                                 &cpus);
3158         if (!busiest) {
3159                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3160                 goto out_balanced;
3161         }
3162
3163         BUG_ON(busiest == this_rq);
3164
3165         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3166
3167         ld_moved = 0;
3168         if (busiest->nr_running > 1) {
3169                 /* Attempt to move tasks */
3170                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3171                 /* this_rq->clock is already updated */
3172                 update_rq_clock(busiest);
3173                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3174                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3175                                         &all_pinned);
3176                 spin_unlock(&busiest->lock);
3177
3178                 if (unlikely(all_pinned)) {
3179                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3180                         if (!cpus_empty(cpus))
3181                                 goto redo;
3182                 }
3183         }
3184
3185         if (!ld_moved) {
3186                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3187                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3188                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3189                         return -1;
3190         } else
3191                 sd->nr_balance_failed = 0;
3192
3193         return ld_moved;
3194
3195 out_balanced:
3196         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3197         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3198             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3199                 return -1;
3200         sd->nr_balance_failed = 0;
3201
3202         return 0;
3203 }
3204
3205 /*
3206  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3207  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3208  */
3209 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3210 {
3211         struct sched_domain *sd;
3212         int pulled_task = -1;
3213         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3214
3215         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3216                 unsigned long interval;
3217
3218                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3219                         continue;
3220
3221                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3222                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3223                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3224                                                                 this_rq, sd);
3225
3226                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3227                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3228                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3229                 if (pulled_task)
3230                         break;
3231         }
3232         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3233                 /*
3234                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3235                  * a busy processor. So reset next_balance.
3236                  */
3237                 this_rq->next_balance = next_balance;
3238         }
3239 }
3240
3241 /*
3242  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3243  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3244  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3245  * logical imbalances.
3246  *
3247  * Called with busiest_rq locked.
3248  */
3249 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3250 {
3251         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3252         struct sched_domain *sd;
3253         struct rq *target_rq;
3254
3255         /* Is there any task to move? */
3256         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3257                 return;
3258
3259         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3260
3261         /*
3262          * This condition is "impossible", if it occurs
3263          * we need to fix it. Originally reported by
3264          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3265          */
3266         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3267
3268         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3269         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3270         update_rq_clock(busiest_rq);
3271         update_rq_clock(target_rq);
3272
3273         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3274         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3275                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3276                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3277                                 break;
3278         }
3279
3280         if (likely(sd)) {
3281                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3282
3283                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3284                                   sd, CPU_IDLE))
3285                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3286                 else
3287                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3288         }
3289         spin_unlock(&target_rq->lock);
3290 }
3291
3292 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3293 static struct {
3294         atomic_t load_balancer;
3295         cpumask_t cpu_mask;
3296 } nohz ____cacheline_aligned = {
3297         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3298         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3299 };
3300
3301 /*
3302  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3303  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3304  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3305  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3306  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3307  * arrives...
3308  *
3309  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3310  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3311  * nohz.cpu_mask..
3312  *
3313  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3314  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3315  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3316  * there is no need for ilb owner.
3317  *
3318  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3319  * next busy scheduler_tick()
3320  */
3321 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3322 {
3323         int cpu = smp_processor_id();
3324
3325         if (stop_tick) {
3326                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3327                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3328
3329                 /*
3330                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3331                  */
3332                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3333                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3334                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3335                                 BUG();
3336                         return 0;
3337                 }
3338
3339                 /* time for ilb owner also to sleep */
3340                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3341                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3342                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3343                         return 0;
3344                 }
3345
3346                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3347                         /* make me the ilb owner */
3348                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3349                                 return 1;
3350                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3351                         return 1;
3352         } else {
3353                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3354                         return 0;
3355
3356                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3357
3358                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3359                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3360                                 BUG();
3361         }
3362         return 0;
3363 }
3364 #endif
3365
3366 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3367
3368 /*
3369  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3370  * and initiates a balancing operation if so.
3371  *
3372  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3373  */
3374 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3375 {
3376         int balance = 1;
3377         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3378         unsigned long interval;
3379         struct sched_domain *sd;
3380         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3381         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3382         int update_next_balance = 0;
3383
3384         for_each_domain(cpu, sd) {
3385                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3386                         continue;
3387
3388                 interval = sd->balance_interval;
3389                 if (idle != CPU_IDLE)
3390                         interval *= sd->busy_factor;
3391
3392                 /* scale ms to jiffies */
3393                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3394                 if (unlikely(!interval))
3395                         interval = 1;
3396                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3397                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3398
3399
3400                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3401                         if (!spin_trylock(&balancing))
3402                                 goto out;
3403                 }
3404
3405                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3406                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3407                                 /*
3408                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3409                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3410                                  * not idle.
3411                                  */
3412                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3413                         }
3414                         sd->last_balance = jiffies;
3415                 }
3416                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3417                         spin_unlock(&balancing);
3418 out:
3419                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3420                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3421                         update_next_balance = 1;
3422                 }
3423
3424                 /*
3425                  * Stop the load balance at this level. There is another
3426                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3427                  * actively.
3428                  */
3429                 if (!balance)
3430                         break;
3431         }
3432
3433         /*
3434          * next_balance will be updated only when there is a need.
3435          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3436          * updated.
3437          */
3438         if (likely(update_next_balance))
3439                 rq->next_balance = next_balance;
3440 }
3441
3442 /*
3443  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3444  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3445  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3446  */
3447 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3448 {
3449         int this_cpu = smp_processor_id();
3450         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3451         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3452                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3453
3454         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3455
3456 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3457         /*
3458          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3459          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3460          * stopped.
3461          */
3462         if (this_rq->idle_at_tick &&
3463             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3464                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3465                 struct rq *rq;
3466                 int balance_cpu;
3467
3468                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3469                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3470                         /*
3471                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3472                          * work being done for other cpus. Next load
3473                          * balancing owner will pick it up.
3474                          */
3475                         if (need_resched())
3476                                 break;
3477
3478                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3479
3480                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3481                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3482                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3483                 }
3484         }
3485 #endif
3486 }
3487
3488 /*
3489  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3490  *
3491  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3492  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3493  * if the whole system is idle.
3494  */
3495 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3496 {
3497 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3498         /*
3499          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3500          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3501          * load balancer.
3502          */
3503         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3504                 rq->in_nohz_recently = 0;
3505
3506                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3507                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3508                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3509                 }
3510
3511                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3512                         /*
3513                          * simple selection for now: Nominate the
3514                          * first cpu in the nohz list to be the next
3515                          * ilb owner.
3516                          *
3517                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3518                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3519                          */
3520                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3521
3522                         if (ilb != NR_CPUS)
3523                                 resched_cpu(ilb);
3524                 }
3525         }
3526
3527         /*
3528          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3529          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3530          */
3531         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3532             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3533                 resched_cpu(cpu);
3534                 return;
3535         }
3536
3537         /*
3538          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3539          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3540          */
3541         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3542             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3543                 return;
3544 #endif
3545         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3546                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3547 }
3548
3549 #else   /* CONFIG_SMP */
3550
3551 /*
3552  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3553  */
3554 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3555 {
3556 }
3557
3558 #endif
3559
3560 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3561
3562 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3563
3564 /*
3565  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3566  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3567  */
3568 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3569 {
3570         unsigned long flags;
3571         u64 ns, delta_exec;
3572         struct rq *rq;
3573
3574         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3575         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3576         if (task_current(rq, p)) {
3577                 update_rq_clock(rq);
3578                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3579                 if ((s64)delta_exec > 0)
3580                         ns += delta_exec;
3581         }
3582         task_rq_unlock(rq, &flags);
3583
3584         return ns;
3585 }
3586
3587 /*
3588  * Account user cpu time to a process.
3589  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3590  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3591  */
3592 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3593 {
3594         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3595         cputime64_t tmp;
3596
3597         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3598
3599         /* Add user time to cpustat. */
3600         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3601         if (TASK_NICE(p) > 0)
3602                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3603         else
3604                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3605 }
3606
3607 /*
3608  * Account guest cpu time to a process.
3609  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3610  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3611  */
3612 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3613 {
3614         cputime64_t tmp;
3615         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3616
3617         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3618
3619         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3620         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3621
3622         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3623         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3624 }
3625
3626 /*
3627  * Account scaled user cpu time to a process.
3628  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3629  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3630  */
3631 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3632 {
3633         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3634 }
3635
3636 /*
3637  * Account system cpu time to a process.
3638  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3639  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3640  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3641  */
3642 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3643                          cputime_t cputime)
3644 {
3645         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3646         struct rq *rq = this_rq();
3647         cputime64_t tmp;
3648
3649         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3650                 return account_guest_time(p, cputime);
3651
3652         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3653
3654         /* Add system time to cpustat. */
3655         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3656         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3657                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3658         else if (softirq_count())
3659                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3660         else if (p != rq->idle)
3661                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3662         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3663                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3664         else
3665                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3666         /* Account for system time used */
3667         acct_update_integrals(p);
3668 }
3669
3670 /*
3671  * Account scaled system cpu time to a process.
3672  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3673  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3674  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3675  */
3676 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3677 {
3678         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3679 }
3680
3681 /*
3682  * Account for involuntary wait time.
3683  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3684  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3685  */
3686 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3687 {
3688         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3689         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3690         struct rq *rq = this_rq();
3691
3692         if (p == rq->idle) {
3693                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3694                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3695                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3696                 else
3697                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3698         } else
3699                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3700 }
3701
3702 /*
3703  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3704  * We call it with interrupts disabled.
3705  *
3706  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3707  * timeslices.
3708  */
3709 void scheduler_tick(void)
3710 {
3711         int cpu = smp_processor_id();
3712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3713         struct task_struct *curr = rq->curr;
3714         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3715
3716         spin_lock(&rq->lock);
3717         __update_rq_clock(rq);
3718         /*
3719          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3720          */
3721         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3722                 rq->clock = next_tick;
3723         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3724         update_cpu_load(rq);
3725         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3726         update_sched_rt_period(rq);
3727         spin_unlock(&rq->lock);
3728
3729 #ifdef CONFIG_SMP
3730         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3731         trigger_load_balance(rq, cpu);
3732 #endif
3733 }
3734
3735 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3736
3737 void fastcall add_preempt_count(int val)
3738 {
3739         /*
3740          * Underflow?
3741          */
3742         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3743                 return;
3744         preempt_count() += val;
3745         /*
3746          * Spinlock count overflowing soon?
3747          */
3748         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3749                                 PREEMPT_MASK - 10);
3750 }
3751 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3752
3753 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3754 {
3755         /*
3756          * Underflow?
3757          */
3758         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3759                 return;
3760         /*
3761          * Is the spinlock portion underflowing?
3762          */
3763         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3764                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3765                 return;
3766
3767         preempt_count() -= val;
3768 }
3769 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3770
3771 #endif
3772
3773 /*
3774  * Print scheduling while atomic bug:
3775  */
3776 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3777 {
3778         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3779
3780         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3781                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3782
3783         debug_show_held_locks(prev);
3784         if (irqs_disabled())
3785                 print_irqtrace_events(prev);
3786
3787         if (regs)
3788                 show_regs(regs);
3789         else
3790                 dump_stack();
3791 }
3792
3793 /*
3794  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3795  */
3796 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3797 {
3798         /*
3799          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3800          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3801          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3802          */
3803         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3804                 __schedule_bug(prev);
3805
3806         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3807
3808         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3809 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3810         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3811                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3812                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3813         }
3814 #endif
3815 }
3816
3817 /*
3818  * Pick up the highest-prio task:
3819  */
3820 static inline struct task_struct *
3821 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3822 {
3823         const struct sched_class *class;
3824         struct task_struct *p;
3825
3826         /*
3827          * Optimization: we know that if all tasks are in
3828          * the fair class we can call that function directly:
3829          */
3830         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3831                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3832                 if (likely(p))
3833                         return p;
3834         }
3835
3836         class = sched_class_highest;
3837         for ( ; ; ) {
3838                 p = class->pick_next_task(rq);
3839                 if (p)
3840                         return p;
3841                 /*
3842                  * Will never be NULL as the idle class always
3843                  * returns a non-NULL p:
3844                  */
3845                 class = class->next;
3846         }
3847 }
3848
3849 /*
3850  * schedule() is the main scheduler function.
3851  */
3852 asmlinkage void __sched schedule(void)
3853 {
3854         struct task_struct *prev, *next;
3855         long *switch_count;
3856         struct rq *rq;
3857         int cpu;
3858
3859 need_resched:
3860         preempt_disable();
3861         cpu = smp_processor_id();
3862         rq = cpu_rq(cpu);
3863         rcu_qsctr_inc(cpu);
3864         prev = rq->curr;
3865         switch_count = &prev->nivcsw;
3866
3867         release_kernel_lock(prev);
3868 need_resched_nonpreemptible:
3869
3870         schedule_debug(prev);
3871
3872         hrtick_clear(rq);
3873
3874         /*
3875          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3876          */
3877         local_irq_disable();
3878         __update_rq_clock(rq);
3879         spin_lock(&rq->lock);
3880         clear_tsk_need_resched(prev);
3881
3882         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3883                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3884                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3885                         prev->state = TASK_RUNNING;
3886                 } else {
3887                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3888                 }
3889                 switch_count = &prev->nvcsw;
3890         }
3891
3892 #ifdef CONFIG_SMP
3893         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3894                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3895 #endif
3896
3897         if (unlikely(!rq->nr_running))
3898                 idle_balance(cpu, rq);
3899
3900         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3901         next = pick_next_task(rq, prev);
3902
3903         sched_info_switch(prev, next);
3904
3905         if (likely(prev != next)) {
3906                 rq->nr_switches++;
3907                 rq->curr = next;
3908                 ++*switch_count;
3909
3910                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3911                 /*
3912                  * the context switch might have flipped the stack from under
3913                  * us, hence refresh the local variables.
3914                  */
3915                 cpu = smp_processor_id();
3916                 rq = cpu_rq(cpu);
3917         } else
3918                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3919
3920         hrtick_set(rq);
3921
3922         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3923                 goto need_resched_nonpreemptible;
3924
3925         preempt_enable_no_resched();
3926         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3927                 goto need_resched;
3928 }
3929 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3930
3931 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3932 /*
3933  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3934  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3935  * occur there and call schedule directly.
3936  */
3937 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3938 {
3939         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3940 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3941         struct task_struct *task = current;
3942         int saved_lock_depth;
3943 #endif
3944         /*
3945          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3946          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3947          */
3948         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3949                 return;
3950
3951         do {
3952                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3953
3954                 /*
3955                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3956                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3957                  * auto-release the semaphore:
3958                  */
3959 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3960                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3961                 task->lock_depth = -1;
3962 #endif
3963                 schedule();
3964 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3965                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3966 #endif
3967                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3968
3969                 /*
3970                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3971                  * between schedule and now.
3972                  */
3973                 barrier();
3974         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3977
3978 /*
3979  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3980  * off of irq context.
3981  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3982  * protect us against recursive calling from irq.
3983  */
3984 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3985 {
3986         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3987 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3988         struct task_struct *task = current;
3989         int saved_lock_depth;
3990 #endif
3991         /* Catch callers which need to be fixed */
3992         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3993
3994         do {
3995                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3996
3997                 /*
3998                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3999                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4000                  * auto-release the semaphore:
4001                  */
4002 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
4003                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4004                 task->lock_depth = -1;
4005 #endif
4006                 local_irq_enable();
4007                 schedule();
4008                 local_irq_disable();
4009 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
4010                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4011 #endif
4012                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4013
4014                 /*
4015                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4016                  * between schedule and now.
4017                  */
4018                 barrier();
4019         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4020 }
4021
4022 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4023
4024 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4025                           void *key)
4026 {
4027         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4028 }
4029 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4030
4031 /*
4032  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4033  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4034  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4035  *
4036  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4037  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4038  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4039  */
4040 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4041                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4042 {
4043         wait_queue_t *curr, *next;
4044
4045         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4046                 unsigned flags = curr->flags;
4047
4048                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4049                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4050                         break;
4051         }
4052 }
4053
4054 /**
4055  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4056  * @q: the waitqueue
4057  * @mode: which threads
4058  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4059  * @key: is directly passed to the wakeup function
4060  */
4061 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4062                         int nr_exclusive, void *key)
4063 {
4064         unsigned long flags;
4065
4066         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4067         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4068         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4069 }
4070 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4071
4072 /*
4073  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4074  */
4075 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4076 {
4077         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4078 }
4079
4080 /**
4081  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4082  * @q: the waitqueue
4083  * @mode: which threads
4084  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4085  *
4086  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4087  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4088  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4089  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4090  *
4091  * On UP it can prevent extra preemption.
4092  */
4093 void fastcall
4094 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4095 {
4096         unsigned long flags;
4097         int sync = 1;
4098
4099         if (unlikely(!q))
4100                 return;
4101
4102         if (unlikely(!nr_exclusive))
4103                 sync = 0;
4104
4105         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4106         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4107         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4108 }
4109 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4110
4111 void complete(struct completion *x)
4112 {
4113         unsigned long flags;
4114
4115         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4116         x->done++;
4117         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
4118                          1, 0, NULL);
4119         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4120 }
4121 EXPORT_SYMBOL(complete);
4122
4123 void complete_all(struct completion *x)
4124 {
4125         unsigned long flags;
4126
4127         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4128         x->done += UINT_MAX/2;
4129         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
4130                          0, 0, NULL);
4131         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4134
4135 static inline long __sched
4136 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4137 {
4138         if (!x->done) {
4139                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4140
4141                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4142                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4143                 do {
4144                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4145                             signal_pending(current)) {
4146                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4147                                 return -ERESTARTSYS;
4148                         }
4149                         __set_current_state(state);
4150                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4151                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4152                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4153                         if (!timeout) {
4154                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4155                                 return timeout;
4156                         }
4157                 } while (!x->done);
4158                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4159         }
4160         x->done--;
4161         return timeout;
4162 }
4163
4164 static long __sched
4165 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4166 {
4167         might_sleep();
4168
4169         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4170         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4171         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4172         return timeout;
4173 }
4174
4175 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4176 {
4177         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4178 }
4179 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4180
4181 unsigned long __sched
4182 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4183 {
4184         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4185 }
4186 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4187
4188 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4189 {
4190         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4191         if (t == -ERESTARTSYS)
4192                 return t;
4193         return 0;
4194 }
4195 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4196
4197 unsigned long __sched
4198 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4199                                           unsigned long timeout)
4200 {
4201         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4202 }
4203 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4204
4205 static long __sched
4206 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4207 {
4208         unsigned long flags;
4209         wait_queue_t wait;
4210
4211         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4212
4213         __set_current_state(state);
4214
4215         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4216         __add_wait_queue(q, &wait);
4217         spin_unlock(&q->lock);
4218         timeout = schedule_timeout(timeout);
4219         spin_lock_irq(&q->lock);
4220         __remove_wait_queue(q, &wait);
4221         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4222
4223         return timeout;
4224 }
4225
4226 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4227 {
4228         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4229 }
4230 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4231
4232 long __sched
4233 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4234 {
4235         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4236 }
4237 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4238
4239 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4240 {
4241         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4242 }
4243 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4244
4245 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4246 {
4247         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4248 }
4249 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4250
4251 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4252
4253 /*
4254  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4255  * @p: task
4256  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4257  *
4258  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4259  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4260  *
4261  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4262  */
4263 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4264 {
4265         unsigned long flags;
4266         int oldprio, on_rq, running;
4267         struct rq *rq;
4268         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4269
4270         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4271
4272         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4273         update_rq_clock(rq);
4274
4275         oldprio = p->prio;
4276         on_rq = p->se.on_rq;
4277         running = task_current(rq, p);
4278         if (on_rq) {
4279                 dequeue_task(rq, p, 0);
4280                 if (running)
4281                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4282         }
4283
4284         if (rt_prio(prio))
4285                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4286         else
4287                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4288
4289         p->prio = prio;
4290
4291         if (on_rq) {
4292                 if (running)
4293                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4294
4295                 enqueue_task(rq, p, 0);
4296
4297                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4298         }
4299         task_rq_unlock(rq, &flags);
4300 }
4301
4302 #endif
4303
4304 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4305 {
4306         int old_prio, delta, on_rq;
4307         unsigned long flags;
4308         struct rq *rq;
4309
4310         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4311                 return;
4312         /*
4313          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4314          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4315          */
4316         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4317         update_rq_clock(rq);
4318         /*
4319          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4320          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4321          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4322          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4323          */
4324         if (task_has_rt_policy(p)) {
4325                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4326                 goto out_unlock;
4327         }
4328         on_rq = p->se.on_rq;
4329         if (on_rq)
4330                 dequeue_task(rq, p, 0);
4331
4332         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4333         set_load_weight(p);
4334         old_prio = p->prio;
4335         p->prio = effective_prio(p);
4336         delta = p->prio - old_prio;
4337
4338         if (on_rq) {
4339                 enqueue_task(rq, p, 0);
4340                 /*
4341                  * If the task increased its priority or is running and
4342                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4343                  */
4344                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4345                         resched_task(rq->curr);
4346         }
4347 out_unlock:
4348         task_rq_unlock(rq, &flags);
4349 }
4350 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4351
4352 /*
4353  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4354  * @p: task
4355  * @nice: nice value
4356  */
4357 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4358 {
4359         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4360         int nice_rlim = 20 - nice;
4361
4362         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4363                 capable(CAP_SYS_NICE));
4364 }
4365
4366 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4367
4368 /*
4369  * sys_nice - change the priority of the current process.
4370  * @increment: priority increment
4371  *
4372  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4373  * does similar things.
4374  */
4375 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4376 {
4377         long nice, retval;
4378
4379         /*
4380          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4381          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4382          * and we have a single winner.
4383          */
4384         if (increment < -40)
4385                 increment = -40;
4386         if (increment > 40)
4387                 increment = 40;
4388
4389         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4390         if (nice < -20)
4391                 nice = -20;
4392         if (nice > 19)
4393                 nice = 19;
4394
4395         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4396                 return -EPERM;
4397
4398         retval = security_task_setnice(current, nice);
4399         if (retval)
4400                 return retval;
4401
4402         set_user_nice(current, nice);
4403         return 0;
4404 }
4405
4406 #endif
4407
4408 /**
4409  * task_prio - return the priority value of a given task.
4410  * @p: the task in question.
4411  *
4412  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4413  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4414  * around 0, value goes from -16 to +15.
4415  */
4416 int task_prio(const struct task_struct *p)
4417 {
4418         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4419 }
4420
4421 /**
4422  * task_nice - return the nice value of a given task.
4423  * @p: the task in question.
4424  */
4425 int task_nice(const struct task_struct *p)
4426 {
4427         return TASK_NICE(p);
4428 }
4429 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4430
4431 /**
4432  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4433  * @cpu: the processor in question.
4434  */
4435 int idle_cpu(int cpu)
4436 {
4437         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4438 }
4439
4440 /**
4441  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4442  * @cpu: the processor in question.
4443  */
4444 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4445 {
4446         return cpu_rq(cpu)->idle;
4447 }
4448
4449 /**
4450  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4451  * @pid: the pid in question.
4452  */
4453 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4454 {
4455         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4456 }
4457
4458 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4459 static void
4460 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4461 {
4462         BUG_ON(p->se.on_rq);
4463
4464         p->policy = policy;
4465         switch (p->policy) {
4466         case SCHED_NORMAL:
4467         case SCHED_BATCH:
4468         case SCHED_IDLE:
4469                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4470                 break;
4471         case SCHED_FIFO:
4472         case SCHED_RR:
4473                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4474                 break;
4475         }
4476
4477         p->rt_priority = prio;
4478         p->normal_prio = normal_prio(p);
4479         /* we are holding p->pi_lock already */
4480         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4481         set_load_weight(p);
4482 }
4483
4484 /**
4485  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4486  * @p: the task in question.
4487  * @policy: new policy.
4488  * @param: structure containing the new RT priority.
4489  *
4490  * NOTE that the task may be already dead.
4491  */
4492 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4493                        struct sched_param *param)
4494 {
4495         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4496         unsigned long flags;
4497         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4498         struct rq *rq;
4499
4500         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4501         BUG_ON(in_interrupt());
4502 recheck:
4503         /* double check policy once rq lock held */
4504         if (policy < 0)
4505                 policy = oldpolicy = p->policy;
4506         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4507                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4508                         policy != SCHED_IDLE)
4509                 return -EINVAL;
4510         /*
4511          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4512          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4513          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4514          */
4515         if (param->sched_priority < 0 ||
4516             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4517             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4518                 return -EINVAL;
4519         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4520                 return -EINVAL;
4521
4522         /*
4523          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4524          */
4525         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4526                 if (rt_policy(policy)) {
4527                         unsigned long rlim_rtprio;
4528
4529                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4530                                 return -ESRCH;
4531                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4532                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4533
4534                         /* can't set/change the rt policy */
4535                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4536                                 return -EPERM;
4537
4538                         /* can't increase priority */
4539                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4540                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4541                                 return -EPERM;
4542                 }
4543                 /*
4544                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4545                  * move out of SCHED_IDLE either:
4546                  */
4547                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4548                         return -EPERM;
4549
4550                 /* can't change other user's priorities */
4551                 if ((current->euid != p->euid) &&
4552                     (current->euid != p->uid))
4553                         return -EPERM;
4554         }
4555
4556         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4557         if (retval)
4558                 return retval;
4559         /*
4560          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4561          * changing the priority of the task:
4562          */
4563         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4564         /*
4565          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4566          * runqueue lock must be held.
4567          */
4568         rq = __task_rq_lock(p);
4569         /* recheck policy now with rq lock held */
4570         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4571                 policy = oldpolicy = -1;
4572                 __task_rq_unlock(rq);
4573                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4574                 goto recheck;
4575         }
4576         update_rq_clock(rq);
4577         on_rq = p->se.on_rq;
4578         running = task_current(rq, p);
4579         if (on_rq) {
4580                 deactivate_task(rq, p, 0);
4581                 if (running)
4582                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4583         }
4584
4585         oldprio = p->prio;
4586         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4587
4588         if (on_rq) {
4589                 if (running)
4590                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4591
4592                 activate_task(rq, p, 0);
4593
4594                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4595         }
4596         __task_rq_unlock(rq);
4597         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4598
4599         rt_mutex_adjust_pi(p);
4600
4601         return 0;
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4604
4605 static int
4606 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4607 {
4608         struct sched_param lparam;
4609         struct task_struct *p;
4610         int retval;
4611
4612         if (!param || pid < 0)
4613                 return -EINVAL;
4614         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4615                 return -EFAULT;
4616
4617         rcu_read_lock();
4618         retval = -ESRCH;
4619         p = find_process_by_pid(pid);
4620         if (p != NULL)
4621                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4622         rcu_read_unlock();
4623
4624         return retval;
4625 }
4626
4627 /**
4628  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4629  * @pid: the pid in question.
4630  * @policy: new policy.
4631  * @param: structure containing the new RT priority.
4632  */
4633 asmlinkage long
4634 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4635 {
4636         /* negative values for policy are not valid */
4637         if (policy < 0)
4638                 return -EINVAL;
4639
4640         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4641 }
4642
4643 /**
4644  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4645  * @pid: the pid in question.
4646  * @param: structure containing the new RT priority.
4647  */
4648 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4649 {
4650         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4651 }
4652
4653 /**
4654  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4655  * @pid: the pid in question.
4656  */
4657 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4658 {
4659         struct task_struct *p;
4660         int retval;
4661
4662         if (pid < 0)
4663                 return -EINVAL;
4664
4665         retval = -ESRCH;
4666         read_lock(&tasklist_lock);
4667         p = find_process_by_pid(pid);
4668         if (p) {
4669                 retval = security_task_getscheduler(p);
4670                 if (!retval)
4671                         retval = p->policy;
4672         }
4673         read_unlock(&tasklist_lock);
4674         return retval;
4675 }
4676
4677 /**
4678  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4679  * @pid: the pid in question.
4680  * @param: structure containing the RT priority.
4681  */
4682 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4683 {
4684         struct sched_param lp;
4685         struct task_struct *p;
4686         int retval;
4687
4688         if (!param || pid < 0)
4689                 return -EINVAL;
4690
4691         read_lock(&tasklist_lock);
4692         p = find_process_by_pid(pid);
4693         retval = -ESRCH;
4694         if (!p)
4695                 goto out_unlock;
4696
4697         retval = security_task_getscheduler(p);
4698         if (retval)
4699                 goto out_unlock;
4700
4701         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4702         read_unlock(&tasklist_lock);
4703
4704         /*
4705          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4706          */
4707         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4708
4709         return retval;
4710
4711 out_unlock:
4712         read_unlock(&tasklist_lock);
4713         return retval;
4714 }
4715
4716 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4717 {
4718         cpumask_t cpus_allowed;
4719         struct task_struct *p;
4720         int retval;
4721
4722         get_online_cpus();
4723         read_lock(&tasklist_lock);
4724
4725         p = find_process_by_pid(pid);
4726         if (!p) {
4727                 read_unlock(&tasklist_lock);
4728                 put_online_cpus();
4729                 return -ESRCH;
4730         }
4731
4732         /*
4733          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4734          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4735          * usage count and then drop tasklist_lock.
4736          */
4737         get_task_struct(p);
4738         read_unlock(&tasklist_lock);
4739
4740         retval = -EPERM;
4741         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4742                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4743                 goto out_unlock;
4744
4745         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4746         if (retval)
4747                 goto out_unlock;
4748
4749         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4750         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4751  again:
4752         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4753
4754         if (!retval) {
4755                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4756                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4757                         /*
4758                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4759                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4760                          * cpuset's cpus_allowed
4761                          */
4762                         new_mask = cpus_allowed;
4763                         goto again;
4764                 }
4765         }
4766 out_unlock:
4767         put_task_struct(p);
4768         put_online_cpus();
4769         return retval;
4770 }
4771
4772 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4773                              cpumask_t *new_mask)
4774 {
4775         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4776                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4777         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4778                 len = sizeof(cpumask_t);
4779         }
4780         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4781 }
4782
4783 /**
4784  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4785  * @pid: pid of the process
4786  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4787  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4788  */
4789 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4790                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4791 {
4792         cpumask_t new_mask;
4793         int retval;
4794
4795         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4796         if (retval)
4797                 return retval;
4798
4799         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4800 }
4801
4802 /*
4803  * Represents all cpu's present in the system
4804  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4805  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4806  * method, such as ACPI for e.g.
4807  */
4808
4809 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4810 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4811
4812 #ifndef CONFIG_SMP
4813 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4814 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4815
4816 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4817 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4818 #endif
4819
4820 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4821 {
4822         struct task_struct *p;
4823         int retval;
4824
4825         get_online_cpus();
4826         read_lock(&tasklist_lock);
4827
4828         retval = -ESRCH;
4829         p = find_process_by_pid(pid);
4830         if (!p)
4831                 goto out_unlock;
4832
4833         retval = security_task_getscheduler(p);
4834         if (retval)
4835                 goto out_unlock;
4836
4837         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4838
4839 out_unlock:
4840         read_unlock(&tasklist_lock);
4841         put_online_cpus();
4842
4843         return retval;
4844 }
4845
4846 /**
4847  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4848  * @pid: pid of the process
4849  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4850  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4851  */
4852 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4853                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4854 {
4855         int ret;
4856         cpumask_t mask;
4857
4858         if (len < sizeof(cpumask_t))
4859                 return -EINVAL;
4860
4861         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4862         if (ret < 0)
4863                 return ret;
4864
4865         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4866                 return -EFAULT;
4867
4868         return sizeof(cpumask_t);
4869 }
4870
4871 /**
4872  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4873  *
4874  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4875  * other threads running on this CPU then this function will return.
4876  */
4877 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4878 {
4879         struct rq *rq = this_rq_lock();
4880
4881         schedstat_inc(rq, yld_count);
4882         current->sched_class->yield_task(rq);
4883
4884         /*
4885          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4886          * no need to preempt or enable interrupts:
4887          */
4888         __release(rq->lock);
4889         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4890         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4891         preempt_enable_no_resched();
4892
4893         schedule();
4894
4895         return 0;
4896 }
4897
4898 static void __cond_resched(void)
4899 {
4900 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4901         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4902 #endif
4903         /*
4904          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4905          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4906          * cond_resched() call.
4907          */
4908         do {
4909                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4910                 schedule();
4911                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4912         } while (need_resched());
4913 }
4914
4915 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4916 int __sched _cond_resched(void)
4917 {
4918         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4919                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4920                 __cond_resched();
4921                 return 1;
4922         }
4923         return 0;
4924 }
4925 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4926 #endif
4927
4928 /*
4929  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4930  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4931  *
4932  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4933  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4934  * spin_unlock(), once by hand).
4935  */
4936 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4937 {
4938         int ret = 0;
4939
4940         if (need_lockbreak(lock)) {
4941                 spin_unlock(lock);
4942                 cpu_relax();
4943                 ret = 1;
4944                 spin_lock(lock);
4945         }
4946         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4947                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4948                 _raw_spin_unlock(lock);
4949                 preempt_enable_no_resched();
4950                 __cond_resched();
4951                 ret = 1;
4952                 spin_lock(lock);
4953         }
4954         return ret;
4955 }
4956 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4957
4958 int __sched cond_resched_softirq(void)
4959 {
4960         BUG_ON(!in_softirq());
4961
4962         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4963                 local_bh_enable();
4964                 __cond_resched();
4965                 local_bh_disable();
4966                 return 1;
4967         }
4968         return 0;
4969 }
4970 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4971
4972 /**
4973  * yield - yield the current processor to other threads.
4974  *
4975  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4976  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4977  */
4978 void __sched yield(void)
4979 {
4980         set_current_state(TASK_RUNNING);
4981         sys_sched_yield();
4982 }
4983 EXPORT_SYMBOL(yield);
4984
4985 /*
4986  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4987  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4988  *
4989  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4990  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4991  */
4992 void __sched io_schedule(void)
4993 {
4994         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4995
4996         delayacct_blkio_start();
4997         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4998         schedule();
4999         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5000         delayacct_blkio_end();
5001 }
5002 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5003
5004 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5005 {
5006         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5007         long ret;
5008
5009         delayacct_blkio_start();
5010         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5011         ret = schedule_timeout(timeout);
5012         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5013         delayacct_blkio_end();
5014         return ret;
5015 }
5016
5017 /**
5018  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5019  * @policy: scheduling class.
5020  *
5021  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5022  * by a given scheduling class.
5023  */
5024 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5025 {
5026         int ret = -EINVAL;
5027
5028         switch (policy) {
5029         case SCHED_FIFO:
5030         case SCHED_RR:
5031                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5032                 break;
5033         case SCHED_NORMAL:
5034         case SCHED_BATCH:
5035         case SCHED_IDLE:
5036                 ret = 0;
5037                 break;
5038         }
5039         return ret;
5040 }
5041
5042 /**
5043  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5044  * @policy: scheduling class.
5045  *
5046  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5047  * by a given scheduling class.
5048  */
5049 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5050 {
5051         int ret = -EINVAL;
5052
5053         switch (policy) {
5054         case SCHED_FIFO:
5055         case SCHED_RR:
5056                 ret = 1;
5057                 break;
5058         case SCHED_NORMAL:
5059         case SCHED_BATCH:
5060         case SCHED_IDLE:
5061                 ret = 0;
5062         }
5063         return ret;
5064 }
5065
5066 /**
5067  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5068  * @pid: pid of the process.
5069  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5070  *
5071  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5072  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5073  */
5074 asmlinkage
5075 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5076 {
5077         struct task_struct *p;
5078         unsigned int time_slice;
5079         int retval;
5080         struct timespec t;
5081
5082         if (pid < 0)
5083                 return -EINVAL;
5084
5085         retval = -ESRCH;
5086         read_lock(&tasklist_lock);
5087         p = find_process_by_pid(pid);
5088         if (!p)
5089                 goto out_unlock;
5090
5091         retval = security_task_getscheduler(p);
5092         if (retval)
5093                 goto out_unlock;
5094
5095         /*
5096          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5097          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5098          */
5099         time_slice = 0;
5100         if (p->policy == SCHED_RR) {
5101                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5102         } else {
5103                 struct sched_entity *se = &p->se;
5104                 unsigned long flags;
5105                 struct rq *rq;
5106
5107                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5108                 if (rq->cfs.load.weight)
5109                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5111         }
5112         read_unlock(&tasklist_lock);
5113         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5114         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5115         return retval;
5116
5117 out_unlock:
5118         read_unlock(&tasklist_lock);
5119         return retval;
5120 }
5121
5122 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5123
5124 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5125 {
5126         unsigned long free = 0;
5127         unsigned state;
5128
5129         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5130         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5131                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5132 #if BITS_PER_LONG == 32
5133         if (state == TASK_RUNNING)
5134                 printk(KERN_CONT " running  ");
5135         else
5136                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5137 #else
5138         if (state == TASK_RUNNING)
5139                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5140         else
5141                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5142 #endif
5143 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5144         {
5145                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5146                 while (!*n)
5147                         n++;
5148                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5149         }
5150 #endif
5151         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5152                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5153
5154         if (state != TASK_RUNNING)
5155                 show_stack(p, NULL);
5156 }
5157
5158 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5159 {
5160         struct task_struct *g, *p;
5161
5162 #if BITS_PER_LONG == 32
5163         printk(KERN_INFO
5164                 "  task                PC stack   pid father\n");
5165 #else
5166         printk(KERN_INFO
5167                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5168 #endif
5169         read_lock(&tasklist_lock);
5170         do_each_thread(g, p) {
5171                 /*
5172                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5173                  * console might take alot of time:
5174                  */
5175                 touch_nmi_watchdog();
5176                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5177                         sched_show_task(p);
5178         } while_each_thread(g, p);
5179
5180         touch_all_softlockup_watchdogs();
5181
5182 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5183         sysrq_sched_debug_show();
5184 #endif
5185         read_unlock(&tasklist_lock);
5186         /*
5187          * Only show locks if all tasks are dumped:
5188          */
5189         if (state_filter == -1)
5190                 debug_show_all_locks();
5191 }
5192
5193 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5194 {
5195         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5196 }
5197
5198 /**
5199  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5200  * @idle: task in question
5201  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5202  *
5203  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5204  * flag, to make booting more robust.
5205  */
5206 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5207 {
5208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5209         unsigned long flags;
5210
5211         __sched_fork(idle);
5212         idle->se.exec_start = sched_clock();
5213
5214         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5215         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5216         __set_task_cpu(idle, cpu);
5217
5218         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5219         rq->curr = rq->idle = idle;
5220 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5221         idle->oncpu = 1;
5222 #endif
5223         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5224
5225         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5226 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
5227         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5228 #else
5229         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5230 #endif
5231         /*
5232          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5233          */
5234         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5235 }
5236
5237 /*
5238  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5239  * indicates which cpus entered this state. This is used
5240  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5241  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5242  * always be CPU_MASK_NONE.
5243  */
5244 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5245
5246 /*
5247  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5248  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5249  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5250  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5251  * number of CPUs.
5252  *
5253  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5254  */
5255 static inline void sched_init_granularity(void)
5256 {
5257         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5258         const unsigned long limit = 200000000;
5259
5260         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5261         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5262                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5263
5264         sysctl_sched_latency *= factor;
5265         if (sysctl_sched_latency > limit)
5266                 sysctl_sched_latency = limit;
5267
5268         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5269         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5270 }
5271
5272 #ifdef CONFIG_SMP
5273 /*
5274  * This is how migration works:
5275  *
5276  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5277  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5278  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5279  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5280  *    thread off the CPU)
5281  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5282  *    task is still in the wrong runqueue.
5283  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5284  *    it and puts it into the right queue.
5285  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5286  * 7) we wake up and the migration is done.
5287  */
5288
5289 /*
5290  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5291  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5292  * is removed from the allowed bitmask.
5293  *
5294  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5295  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5296  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5297  */
5298 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5299 {
5300         struct migration_req req;
5301         unsigned long flags;
5302         struct rq *rq;
5303         int ret = 0;
5304
5305         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5306         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5307                 ret = -EINVAL;
5308                 goto out;
5309         }
5310
5311         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5312                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5313         else {
5314                 p->cpus_allowed = new_mask;
5315                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5316         }
5317
5318         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5319         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5320                 goto out;
5321
5322         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5323                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5324                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5325                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5326                 wait_for_completion(&req.done);
5327                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5328                 return 0;
5329         }
5330 out:
5331         task_rq_unlock(rq, &flags);
5332
5333         return ret;
5334 }
5335 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5336
5337 /*
5338  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5339  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5340  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5341  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5342  *
5343  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5344  * as the task is no longer on this CPU.
5345  *
5346  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5347  */
5348 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5349 {
5350         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5351         int ret = 0, on_rq;
5352
5353         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5354                 return ret;
5355
5356         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5357         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5358
5359         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5360         /* Already moved. */
5361         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5362                 goto out;
5363         /* Affinity changed (again). */
5364         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5365                 goto out;
5366
5367         on_rq = p->se.on_rq;
5368         if (on_rq)
5369                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5370
5371         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5372         if (on_rq) {
5373                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5374                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5375         }
5376         ret = 1;
5377 out:
5378         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5379         return ret;
5380 }
5381
5382 /*
5383  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5384  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5385  * another runqueue.
5386  */
5387 static int migration_thread(void *data)
5388 {
5389         int cpu = (long)data;
5390         struct rq *rq;
5391
5392         rq = cpu_rq(cpu);
5393         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5394
5395         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5396         while (!kthread_should_stop()) {
5397                 struct migration_req *req;
5398                 struct list_head *head;
5399
5400                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5401
5402                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5403                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5404                         goto wait_to_die;
5405                 }
5406
5407                 if (rq->active_balance) {
5408                         active_load_balance(rq, cpu);
5409                         rq->active_balance = 0;
5410                 }
5411
5412                 head = &rq->migration_queue;
5413
5414                 if (list_empty(head)) {
5415                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5416                         schedule();
5417                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5418                         continue;
5419                 }
5420                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5421                 list_del_init(head->next);
5422
5423                 spin_unlock(&rq->lock);
5424                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5425                 local_irq_enable();
5426
5427                 complete(&req->done);
5428         }
5429         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5430         return 0;
5431
5432 wait_to_die:
5433         /* Wait for kthread_stop */
5434         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5435         while (!kthread_should_stop()) {
5436                 schedule();
5437                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5438         }
5439         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5440         return 0;
5441 }
5442
5443 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5444
5445 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5446 {
5447         int ret;
5448
5449         local_irq_disable();
5450         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5451         local_irq_enable();
5452         return ret;
5453 }
5454
5455 /*
5456  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5457  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5458  */
5459 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5460 {
5461         unsigned long flags;
5462         cpumask_t mask;
5463         struct rq *rq;
5464         int dest_cpu;
5465
5466         do {
5467                 /* On same node? */
5468                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5469                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5470                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5471
5472                 /* On any allowed CPU? */
5473                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5474                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5475
5476                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5477                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5478                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5479                         /*
5480                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5481                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5482                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5483                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5484                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5485                          */
5486                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5487                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5488                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5489                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5490
5491                         /*
5492                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5493                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5494                          * leave kernel.
5495                          */
5496                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5497                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5498                                        "longer affine to cpu%d\n",
5499                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5500                         }
5501                 }
5502         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5503 }
5504
5505 /*
5506  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5507  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5508  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5509  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5510  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5511  */
5512 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5513 {
5514         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5515         unsigned long flags;
5516
5517         local_irq_save(flags);
5518         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5519         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5520         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5521         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5522         local_irq_restore(flags);
5523 }
5524
5525 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5526 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5527 {
5528         struct task_struct *p, *t;
5529
5530         read_lock(&tasklist_lock);
5531
5532         do_each_thread(t, p) {
5533                 if (p == current)
5534                         continue;
5535
5536                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5537                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5538         } while_each_thread(t, p);
5539
5540         read_unlock(&tasklist_lock);
5541 }
5542
5543 /*
5544  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5545  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5546  * Used by CPU offline code.
5547  */
5548 void sched_idle_next(void)
5549 {
5550         int this_cpu = smp_processor_id();
5551         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5552         struct task_struct *p = rq->idle;
5553         unsigned long flags;
5554
5555         /* cpu has to be offline */
5556         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5557
5558         /*
5559          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5560          * and interrupts disabled on the current cpu.
5561          */
5562         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5563
5564         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5565
5566         update_rq_clock(rq);
5567         activate_task(rq, p, 0);
5568
5569         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5570 }
5571
5572 /*
5573  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5574  * offline.
5575  */
5576 void idle_task_exit(void)
5577 {
5578         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5579
5580         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5581
5582         if (mm != &init_mm)
5583                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5584         mmdrop(mm);
5585 }
5586
5587 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5588 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5589 {
5590         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5591
5592         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5593         BUG_ON(!p->exit_state);
5594
5595         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5596         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5597
5598         get_task_struct(p);
5599
5600         /*
5601          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5602          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5603          * fine.
5604          */
5605         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5606         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5607         spin_lock_irq(&rq->lock);
5608
5609         put_task_struct(p);
5610 }
5611
5612 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5613 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5614 {
5615         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5616         struct task_struct *next;
5617
5618         for ( ; ; ) {
5619                 if (!rq->nr_running)
5620                         break;
5621                 update_rq_clock(rq);
5622                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5623                 if (!next)
5624                         break;
5625                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5626
5627         }
5628 }
5629 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5630
5631 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5632
5633 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5634         {
5635                 .procname       = "sched_domain",
5636                 .mode           = 0555,
5637         },
5638         {0, },
5639 };
5640
5641 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5642         {
5643                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5644                 .procname       = "kernel",
5645                 .mode           = 0555,
5646                 .child          = sd_ctl_dir,
5647         },
5648         {0, },
5649 };
5650
5651 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5652 {
5653         struct ctl_table *entry =
5654                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5655
5656         return entry;
5657 }
5658
5659 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5660 {
5661         struct ctl_table *entry;
5662
5663         /*
5664          * In the intermediate directories, both the child directory and
5665          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5666          * will always be set. In the lowest directory the names are
5667          * static strings and all have proc handlers.
5668          */
5669         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5670                 if (entry->child)
5671                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5672                 if (entry->proc_handler == NULL)
5673                         kfree(entry->procname);
5674         }
5675
5676         kfree(*tablep);
5677         *tablep = NULL;
5678 }
5679
5680 static void
5681 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5682                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5683                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5684 {
5685         entry->procname = procname;
5686         entry->data = data;
5687         entry->maxlen = maxlen;
5688         entry->mode = mode;
5689         entry->proc_handler = proc_handler;
5690 }
5691
5692 static struct ctl_table *
5693 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5694 {
5695         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5696
5697         if (table == NULL)
5698                 return NULL;
5699
5700         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5701                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5702         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5703                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5704         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5705                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5706         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5707                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5708         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5709                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5710         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5711                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5712         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5713                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5714         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5716         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5718         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5719                 &sd->cache_nice_tries,
5720                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5721         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5722                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5723         /* &table[11] is terminator */
5724
5725         return table;
5726 }
5727
5728 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5729 {
5730         struct ctl_table *entry, *table;
5731         struct sched_domain *sd;
5732         int domain_num = 0, i;
5733         char buf[32];
5734
5735         for_each_domain(cpu, sd)
5736                 domain_num++;
5737         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5738         if (table == NULL)
5739                 return NULL;
5740
5741         i = 0;
5742         for_each_domain(cpu, sd) {
5743                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5744                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5745                 entry->mode = 0555;
5746                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5747                 entry++;
5748                 i++;
5749         }
5750         return table;
5751 }
5752
5753 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5754 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5755 {
5756         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5757         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5758         char buf[32];
5759
5760         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5761         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5762
5763         if (entry == NULL)
5764                 return;
5765
5766         for_each_online_cpu(i) {
5767                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5768                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5769                 entry->mode = 0555;
5770                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5771                 entry++;
5772         }
5773
5774         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5775         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5776 }
5777
5778 /* may be called multiple times per register */
5779 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5780 {
5781         if (sd_sysctl_header)
5782                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5783         sd_sysctl_header = NULL;
5784         if (sd_ctl_dir[0].child)
5785                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5786 }
5787 #else
5788 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5789 {
5790 }
5791 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5792 {
5793 }
5794 #endif
5795
5796 /*
5797  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5798  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5799  */
5800 static int __cpuinit
5801 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5802 {
5803         struct task_struct *p;
5804         int cpu = (long)hcpu;
5805         unsigned long flags;
5806         struct rq *rq;
5807
5808         switch (action) {
5809
5810         case CPU_UP_PREPARE:
5811         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5812                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5813                 if (IS_ERR(p))
5814                         return NOTIFY_BAD;
5815                 kthread_bind(p, cpu);
5816                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5817                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5818                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5819                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5820                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5821                 break;
5822
5823         case CPU_ONLINE:
5824         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5825                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5826                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5827
5828                 /* Update our root-domain */
5829                 rq = cpu_rq(cpu);
5830                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5831                 if (rq->rd) {
5832                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5833                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5834                 }
5835                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5836                 break;
5837
5838 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5839         case CPU_UP_CANCELED:
5840         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5841                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5842                         break;
5843                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5844                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5845                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5846                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5847                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5848                 break;
5849
5850         case CPU_DEAD:
5851         case CPU_DEAD_FROZEN:
5852                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5853                 migrate_live_tasks(cpu);
5854                 rq = cpu_rq(cpu);
5855                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5856                 rq->migration_thread = NULL;
5857                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5858                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5859                 update_rq_clock(rq);
5860                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5861                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5862                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5863                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5864                 migrate_dead_tasks(cpu);
5865                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5866                 cpuset_unlock();
5867                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5868                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5869
5870                 /*
5871                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5872                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5873                  * the requestors.
5874                  */
5875                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5876                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5877                         struct migration_req *req;
5878
5879                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5880                                          struct migration_req, list);
5881                         list_del_init(&req->list);
5882                         complete(&req->done);
5883                 }
5884                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5885                 break;
5886
5887         case CPU_DOWN_PREPARE:
5888                 /* Update our root-domain */
5889                 rq = cpu_rq(cpu);
5890                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5891                 if (rq->rd) {
5892                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5893                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5894                 }
5895                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5896                 break;
5897 #endif
5898         }
5899         return NOTIFY_OK;
5900 }
5901
5902 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5903  * happens before everything else.
5904  */
5905 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5906         .notifier_call = migration_call,
5907         .priority = 10
5908 };
5909
5910 void __init migration_init(void)
5911 {
5912         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5913         int err;
5914
5915         /* Start one for the boot CPU: */
5916         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5917         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5918         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5919         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5920 }
5921 #endif
5922
5923 #ifdef CONFIG_SMP
5924
5925 /* Number of possible processor ids */
5926 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5927 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5928
5929 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5930
5931 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5932 {
5933         struct sched_group *group = sd->groups;
5934         cpumask_t groupmask;
5935         char str[NR_CPUS];
5936
5937         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5938         cpus_clear(groupmask);
5939
5940         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5941
5942         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5943                 printk("does not load-balance\n");
5944                 if (sd->parent)
5945                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5946                                         " has parent");
5947                 return -1;
5948         }
5949
5950         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5951
5952         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5953                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5954                                 "CPU%d\n", cpu);
5955         }
5956         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5957                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5958                                 " CPU%d\n", cpu);
5959         }
5960
5961         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5962         do {
5963                 if (!group) {
5964                         printk("\n");
5965                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5966                         break;
5967                 }
5968
5969                 if (!group->__cpu_power) {
5970                         printk(KERN_CONT "\n");
5971                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5972                                         "set\n");
5973                         break;
5974                 }
5975
5976                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5977                         printk(KERN_CONT "\n");
5978                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5979                         break;
5980                 }
5981
5982                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5983                         printk(KERN_CONT "\n");
5984                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5985                         break;
5986                 }
5987
5988                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5989
5990                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5991                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5992
5993                 group = group->next;
5994         } while (group != sd->groups);
5995         printk(KERN_CONT "\n");
5996
5997         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5998                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5999
6000         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6001                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6002                         "of domain->span\n");
6003         return 0;
6004 }
6005
6006 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6007 {
6008         int level = 0;
6009
6010         if (!sd) {
6011                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6012                 return;
6013         }
6014
6015         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6016
6017         for (;;) {
6018                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6019                         break;
6020                 level++;
6021                 sd = sd->parent;
6022                 if (!sd)
6023                         break;
6024         }
6025 }
6026 #else
6027 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6028 #endif
6029
6030 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6031 {
6032         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6033                 return 1;
6034
6035         /* Following flags need at least 2 groups */
6036         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6037                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6038                          SD_BALANCE_FORK |
6039                          SD_BALANCE_EXEC |
6040                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6041                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6042                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6043                         return 0;
6044         }
6045
6046         /* Following flags don't use groups */
6047         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6048                          SD_WAKE_AFFINE |
6049                          SD_WAKE_BALANCE))
6050                 return 0;
6051
6052         return 1;
6053 }
6054
6055 static int
6056 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6057 {
6058         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6059
6060         if (sd_degenerate(parent))
6061                 return 1;
6062
6063         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6064                 return 0;
6065
6066         /* Does parent contain flags not in child? */
6067         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6068         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6069                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6070         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6071         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6072                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6073                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6074                                 SD_BALANCE_FORK |
6075                                 SD_BALANCE_EXEC |
6076                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6077                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6078         }
6079         if (~cflags & pflags)
6080                 return 0;
6081
6082         return 1;
6083 }
6084
6085 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6086 {
6087         unsigned long flags;
6088         const struct sched_class *class;
6089
6090         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6091
6092         if (rq->rd) {
6093                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6094
6095                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6096                         if (class->leave_domain)
6097                                 class->leave_domain(rq);
6098                 }
6099
6100                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6101                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6102
6103                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6104                         kfree(old_rd);
6105         }
6106
6107         atomic_inc(&rd->refcount);
6108         rq->rd = rd;
6109
6110         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6111         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6112                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6113
6114         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6115                 if (class->join_domain)
6116                         class->join_domain(rq);
6117         }
6118
6119         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6120 }
6121
6122 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6123 {
6124         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6125
6126         cpus_clear(rd->span);
6127         cpus_clear(rd->online);
6128 }
6129
6130 static void init_defrootdomain(void)
6131 {
6132         init_rootdomain(&def_root_domain);
6133         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6134 }
6135
6136 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6137 {
6138         struct root_domain *rd;
6139
6140         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6141         if (!rd)
6142                 return NULL;
6143
6144         init_rootdomain(rd);
6145
6146         return rd;
6147 }
6148
6149 /*
6150  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6151  * hold the hotplug lock.
6152  */
6153 static void
6154 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6155 {
6156         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6157         struct sched_domain *tmp;
6158
6159         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6160         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6161                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6162                 if (!parent)
6163                         break;
6164                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6165                         tmp->parent = parent->parent;
6166                         if (parent->parent)
6167                                 parent->parent->child = tmp;
6168                 }
6169         }
6170
6171         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6172                 sd = sd->parent;
6173                 if (sd)
6174                         sd->child = NULL;
6175         }
6176
6177         sched_domain_debug(sd, cpu);
6178
6179         rq_attach_root(rq, rd);
6180         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6181 }
6182
6183 /* cpus with isolated domains */
6184 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6185
6186 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6187 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6188 {
6189         int ints[NR_CPUS], i;
6190
6191         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6192         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6193         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6194                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6195                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6196         return 1;
6197 }
6198
6199 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6200
6201 /*
6202  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6203  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6204  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6205  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6206  *
6207  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6208  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6209  * and ->cpu_power to 0.
6210  */
6211 static void
6212 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6213                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6214                                         struct sched_group **sg))
6215 {
6216         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6217         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6218         int i;
6219
6220         for_each_cpu_mask(i, span) {
6221                 struct sched_group *sg;
6222                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6223                 int j;
6224
6225                 if (cpu_isset(i, covered))
6226                         continue;
6227
6228                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6229                 sg->__cpu_power = 0;
6230
6231                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6232                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6233                                 continue;
6234
6235                         cpu_set(j, covered);
6236                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6237                 }
6238                 if (!first)
6239                         first = sg;
6240                 if (last)
6241                         last->next = sg;
6242                 last = sg;
6243         }
6244         last->next = first;
6245 }
6246
6247 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6248
6249 #ifdef CONFIG_NUMA
6250
6251 /**
6252  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6253  * @node: node whose sched_domain we're building
6254  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6255  *
6256  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6257  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6258  *
6259  * Should use nodemask_t.
6260  */
6261 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6262 {
6263         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6264
6265         min_val = INT_MAX;
6266
6267         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6268                 /* Start at @node */
6269                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6270
6271                 if (!nr_cpus_node(n))
6272                         continue;
6273
6274                 /* Skip already used nodes */
6275                 if (test_bit(n, used_nodes))
6276                         continue;
6277
6278                 /* Simple min distance search */
6279                 val = node_distance(node, n);
6280
6281                 if (val < min_val) {
6282                         min_val = val;
6283                         best_node = n;
6284                 }
6285         }
6286
6287         set_bit(best_node, used_nodes);
6288         return best_node;
6289 }
6290
6291 /**
6292  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6293  * @node: node whose cpumask we're constructing
6294  * @size: number of nodes to include in this span
6295  *
6296  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6297  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6298  * out optimally.
6299  */
6300 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6301 {
6302         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6303         cpumask_t span, nodemask;
6304         int i;
6305
6306         cpus_clear(span);
6307         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6308
6309         nodemask = node_to_cpumask(node);
6310         cpus_or(span, span, nodemask);
6311         set_bit(node, used_nodes);
6312
6313         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6314                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6315
6316                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6317                 cpus_or(span, span, nodemask);
6318         }
6319
6320         return span;
6321 }
6322 #endif
6323
6324 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6325
6326 /*
6327  * SMT sched-domains:
6328  */
6329 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6330 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6331 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6332
6333 static int
6334 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6335 {
6336         if (sg)
6337                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6338         return cpu;
6339 }
6340 #endif
6341
6342 /*
6343  * multi-core sched-domains:
6344  */
6345 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6346 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6347 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6348 #endif
6349
6350 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6351 static int
6352 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6353 {
6354         int group;
6355         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6356         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6357         group = first_cpu(mask);
6358         if (sg)
6359                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6360         return group;
6361 }
6362 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6363 static int
6364 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6365 {
6366         if (sg)
6367                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6368         return cpu;
6369 }
6370 #endif
6371
6372 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6373 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6374
6375 static int
6376 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6377 {
6378         int group;
6379 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6380         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6381         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6382         group = first_cpu(mask);
6383 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6384         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6385         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6386         group = first_cpu(mask);
6387 #else
6388         group = cpu;
6389 #endif
6390         if (sg)
6391                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6392         return group;
6393 }
6394
6395 #ifdef CONFIG_NUMA
6396 /*
6397  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6398  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6399  * gets dynamically allocated.
6400  */
6401 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6402 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6403
6404 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6405 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6406
6407 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6408                                  struct sched_group **sg)
6409 {
6410         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6411         int group;
6412
6413         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6414         group = first_cpu(nodemask);
6415
6416         if (sg)
6417                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6418         return group;
6419 }
6420
6421 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6422 {
6423         struct sched_group *sg = group_head;
6424         int j;
6425
6426         if (!sg)
6427                 return;
6428         do {
6429                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6430                         struct sched_domain *sd;
6431
6432                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6433                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6434                                 /*
6435                                  * Only add "power" once for each
6436                                  * physical package.
6437                                  */
6438                                 continue;
6439                         }
6440
6441                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6442                 }
6443                 sg = sg->next;
6444         } while (sg != group_head);
6445 }
6446 #endif
6447
6448 #ifdef CONFIG_NUMA
6449 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6450 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6451 {
6452         int cpu, i;
6453
6454         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6455                 struct sched_group **sched_group_nodes
6456                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6457
6458                 if (!sched_group_nodes)
6459                         continue;
6460
6461                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6462                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6463                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6464
6465                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6466                         if (cpus_empty(nodemask))
6467                                 continue;
6468
6469                         if (sg == NULL)
6470                                 continue;
6471                         sg = sg->next;
6472 next_sg:
6473                         oldsg = sg;
6474                         sg = sg->next;
6475                         kfree(oldsg);
6476                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6477                                 goto next_sg;
6478                 }
6479                 kfree(sched_group_nodes);
6480                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6481         }
6482 }
6483 #else
6484 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6485 {
6486 }
6487 #endif
6488
6489 /*
6490  * Initialize sched groups cpu_power.
6491  *
6492  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6493  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6494  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6495  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6496  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6497  * less cpu_power.
6498  *
6499  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6500  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6501  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6502  */
6503 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6504 {
6505         struct sched_domain *child;
6506         struct sched_group *group;
6507
6508         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6509
6510         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6511                 return;
6512
6513         child = sd->child;
6514
6515         sd->groups->__cpu_power = 0;
6516
6517         /*
6518          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6519          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6520          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6521          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6522          * same sched domain.
6523          */
6524         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6525                        (child->flags &
6526                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6527                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6528                 return;
6529         }
6530
6531         /*
6532          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6533          */
6534         group = child->groups;
6535         do {
6536                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6537                 group = group->next;
6538         } while (group != child->groups);
6539 }
6540
6541 /*
6542  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6543  * to the individual cpus
6544  */
6545 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6546 {
6547         int i;
6548         struct root_domain *rd;
6549 #ifdef CONFIG_NUMA
6550         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6551         int sd_allnodes = 0;
6552
6553         /*
6554          * Allocate the per-node list of sched groups
6555          */
6556         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6557                                     GFP_KERNEL);
6558         if (!sched_group_nodes) {
6559                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6560                 return -ENOMEM;
6561         }
6562         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6563 #endif
6564
6565         rd = alloc_rootdomain();
6566         if (!rd) {
6567                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6568                 return -ENOMEM;
6569         }
6570
6571         /*
6572          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6573          */
6574         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6575                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6576                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6577
6578                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6579
6580 #ifdef CONFIG_NUMA
6581                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6582                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6583                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6584                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6585                         sd->span = *cpu_map;
6586                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6587                         p = sd;
6588                         sd_allnodes = 1;
6589                 } else
6590                         p = NULL;
6591
6592                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6593                 *sd = SD_NODE_INIT;
6594                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6595                 sd->parent = p;
6596                 if (p)
6597                         p->child = sd;
6598                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6599 #endif
6600
6601                 p = sd;
6602                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6603                 *sd = SD_CPU_INIT;
6604                 sd->span = nodemask;
6605                 sd->parent = p;
6606                 if (p)
6607                         p->child = sd;
6608                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6609
6610 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6611                 p = sd;
6612                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6613                 *sd = SD_MC_INIT;
6614                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6615                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6616                 sd->parent = p;
6617                 p->child = sd;
6618                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6619 #endif
6620
6621 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6622                 p = sd;
6623                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6624                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6625                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6626                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6627                 sd->parent = p;
6628                 p->child = sd;
6629                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6630 #endif
6631         }
6632
6633 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6634         /* Set up CPU (sibling) groups */
6635         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6636                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6637                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6638                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6639                         continue;
6640
6641                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6642                                         &cpu_to_cpu_group);
6643         }
6644 #endif
6645
6646 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6647         /* Set up multi-core groups */
6648         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6649                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6650                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6651                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6652                         continue;
6653                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6654                                         &cpu_to_core_group);
6655         }
6656 #endif
6657
6658         /* Set up physical groups */
6659         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6660                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6661
6662                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6663                 if (cpus_empty(nodemask))
6664                         continue;
6665
6666                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6667         }
6668
6669 #ifdef CONFIG_NUMA
6670         /* Set up node groups */
6671         if (sd_allnodes)
6672                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6673                                         &cpu_to_allnodes_group);
6674
6675         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6676                 /* Set up node groups */
6677                 struct sched_group *sg, *prev;
6678                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6679                 cpumask_t domainspan;
6680                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6681                 int j;
6682
6683                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6684                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6685                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6686                         continue;
6687                 }
6688
6689                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6690                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6691
6692                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6693                 if (!sg) {
6694                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6695                                 "node %d\n", i);
6696                         goto error;
6697                 }
6698                 sched_group_nodes[i] = sg;
6699                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6700                         struct sched_domain *sd;
6701
6702                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6703                         sd->groups = sg;
6704                 }
6705                 sg->__cpu_power = 0;
6706                 sg->cpumask = nodemask;
6707                 sg->next = sg;
6708                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6709                 prev = sg;
6710
6711                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6712                         cpumask_t tmp, notcovered;
6713                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6714
6715                         cpus_complement(notcovered, covered);
6716                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6717                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6718                         if (cpus_empty(tmp))
6719                                 break;
6720
6721                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6722                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6723                         if (cpus_empty(tmp))
6724                                 continue;
6725
6726                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6727                                           GFP_KERNEL, i);
6728                         if (!sg) {
6729                                 printk(KERN_WARNING
6730                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6731                                 goto error;
6732                         }
6733                         sg->__cpu_power = 0;
6734                         sg->cpumask = tmp;
6735                         sg->next = prev->next;
6736                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6737                         prev->next = sg;
6738                         prev = sg;
6739                 }
6740         }
6741 #endif
6742
6743         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6744 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6745         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6746                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6747
6748                 init_sched_groups_power(i, sd);
6749         }
6750 #endif
6751 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6752         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6753                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6754
6755                 init_sched_groups_power(i, sd);
6756         }
6757 #endif
6758
6759         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6760                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6761
6762                 init_sched_groups_power(i, sd);
6763         }
6764
6765 #ifdef CONFIG_NUMA
6766         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6767                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6768
6769         if (sd_allnodes) {
6770                 struct sched_group *sg;
6771
6772                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6773                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6774         }
6775 #endif
6776
6777         /* Attach the domains */
6778         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6779                 struct sched_domain *sd;
6780 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6781                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6782 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6783                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6784 #else
6785                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6786 #endif
6787                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6788         }
6789
6790         return 0;
6791
6792 #ifdef CONFIG_NUMA
6793 error:
6794         free_sched_groups(cpu_map);
6795         return -ENOMEM;
6796 #endif
6797 }
6798
6799 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6800 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6801
6802 /*
6803  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6804  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6805  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6806  */
6807 static cpumask_t fallback_doms;
6808
6809 /*
6810  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6811  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6812  * exclude other special cases in the future.
6813  */
6814 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6815 {
6816         int err;
6817
6818         ndoms_cur = 1;
6819         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6820         if (!doms_cur)
6821                 doms_cur = &fallback_doms;
6822         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6823         err = build_sched_domains(doms_cur);
6824         register_sched_domain_sysctl();
6825
6826         return err;
6827 }
6828
6829 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6830 {
6831         free_sched_groups(cpu_map);
6832 }
6833
6834 /*
6835  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6836  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6837  */
6838 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6839 {
6840         int i;
6841
6842         unregister_sched_domain_sysctl();
6843
6844         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6845                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6846         synchronize_sched();
6847         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6848 }
6849
6850 /*
6851  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6852  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6853  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6854  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6855  *
6856  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6857  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6858  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6859  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6860  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6861  * it as it is.
6862  *
6863  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6864  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6865  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6866  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6867  * 'fallback_doms'.
6868  *
6869  * Call with hotplug lock held
6870  */
6871 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6872 {
6873         int i, j;
6874
6875         lock_doms_cur();
6876
6877         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6878         unregister_sched_domain_sysctl();
6879
6880         if (doms_new == NULL) {
6881                 ndoms_new = 1;
6882                 doms_new = &fallback_doms;
6883                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6884         }
6885
6886         /* Destroy deleted domains */
6887         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6888                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6889                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6890                                 goto match1;
6891                 }
6892                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6893                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6894 match1:
6895                 ;
6896         }
6897
6898         /* Build new domains */
6899         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6900                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6901                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6902                                 goto match2;
6903                 }
6904                 /* no match - add a new doms_new */
6905                 build_sched_domains(doms_new + i);
6906 match2:
6907                 ;
6908         }
6909
6910         /* Remember the new sched domains */
6911         if (doms_cur != &fallback_doms)
6912                 kfree(doms_cur);
6913         doms_cur = doms_new;
6914         ndoms_cur = ndoms_new;
6915
6916         register_sched_domain_sysctl();
6917
6918         unlock_doms_cur();
6919 }
6920
6921 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6922 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6923 {
6924         int err;
6925
6926         get_online_cpus();
6927         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6928         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6929         put_online_cpus();
6930
6931         return err;
6932 }
6933
6934 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6935 {
6936         int ret;
6937
6938         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6939                 return -EINVAL;
6940
6941         if (smt)
6942                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6943         else
6944                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6945
6946         ret = arch_reinit_sched_domains();
6947
6948         return ret ? ret : count;
6949 }
6950
6951 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6952 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6953 {
6954         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6955 }
6956 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6957                                             const char *buf, size_t count)
6958 {
6959         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6960 }
6961 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6962                    sched_mc_power_savings_store);
6963 #endif
6964
6965 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6966 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6967 {
6968         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6969 }
6970 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6971                                              const char *buf, size_t count)
6972 {
6973         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6974 }
6975 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6976                    sched_smt_power_savings_store);
6977 #endif
6978
6979 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6980 {
6981         int err = 0;
6982
6983 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6984         if (smt_capable())
6985                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6986                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6987 #endif
6988 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6989         if (!err && mc_capable())
6990                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6991                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6992 #endif
6993         return err;
6994 }
6995 #endif
6996
6997 /*
6998  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
6999  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7000  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7001  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7002  */
7003 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7004                                 unsigned long action, void *hcpu)
7005 {
7006         switch (action) {
7007         case CPU_UP_PREPARE:
7008         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7009         case CPU_DOWN_PREPARE:
7010         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7011                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7012                 return NOTIFY_OK;
7013
7014         case CPU_UP_CANCELED:
7015         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7016         case CPU_DOWN_FAILED:
7017         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7018         case CPU_ONLINE:
7019         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7020         case CPU_DEAD:
7021         case CPU_DEAD_FROZEN:
7022                 /*
7023                  * Fall through and re-initialise the domains.
7024                  */
7025                 break;
7026         default:
7027                 return NOTIFY_DONE;
7028         }
7029
7030         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7031         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7032
7033         return NOTIFY_OK;
7034 }
7035
7036 void __init sched_init_smp(void)
7037 {
7038         cpumask_t non_isolated_cpus;
7039
7040         get_online_cpus();
7041         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7042         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7043         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7044                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7045         put_online_cpus();
7046         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7047         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7048
7049         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7050         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7051                 BUG();
7052         sched_init_granularity();
7053
7054 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7055         if (nr_cpu_ids == 1)
7056                 return;
7057
7058         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7059                                          "group_balance");
7060         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7061                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7062                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7063         } else {
7064                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7065                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7066         }
7067 #endif
7068 }
7069 #else
7070 void __init sched_init_smp(void)
7071 {
7072         sched_init_granularity();
7073 }
7074 #endif /* CONFIG_SMP */
7075
7076 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7077 {
7078         return in_lock_functions(addr) ||
7079                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7080                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7081 }
7082
7083 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7084 {
7085         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7086 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7087         cfs_rq->rq = rq;
7088 #endif
7089         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7090 }
7091
7092 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7093 {
7094         struct rt_prio_array *array;
7095         int i;
7096
7097         array = &rt_rq->active;
7098         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7099                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7100                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7101         }
7102         /* delimiter for bitsearch: */
7103         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7104
7105 #ifdef CONFIG_SMP
7106         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7107         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7108         rt_rq->overloaded = 0;
7109 #endif
7110
7111         rt_rq->rt_time = 0;
7112         rt_rq->rt_throttled = 0;
7113
7114 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7115         rt_rq->rq = rq;
7116 #endif
7117 }
7118
7119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7120 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7121                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7122                 int cpu, int add)
7123 {
7124         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7125         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7126         cfs_rq->tg = tg;
7127         if (add)
7128                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7129
7130         tg->se[cpu] = se;
7131         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7132         se->my_q = cfs_rq;
7133         se->load.weight = tg->shares;
7134         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7135         se->parent = NULL;
7136 }
7137
7138 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7139                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7140                 int cpu, int add)
7141 {
7142         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7143         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7144         rt_rq->tg = tg;
7145         rt_rq->rt_se = rt_se;
7146         if (add)
7147                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7148
7149         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7150         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7151         rt_se->my_q = rt_rq;
7152         rt_se->parent = NULL;
7153         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7154 }
7155 #endif
7156
7157 void __init sched_init(void)
7158 {
7159         int highest_cpu = 0;
7160         int i, j;
7161
7162 #ifdef CONFIG_SMP
7163         init_defrootdomain();
7164 #endif
7165
7166 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7167         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7168 #endif
7169
7170         for_each_possible_cpu(i) {
7171                 struct rq *rq;
7172
7173                 rq = cpu_rq(i);
7174                 spin_lock_init(&rq->lock);
7175                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7176                 rq->nr_running = 0;
7177                 rq->clock = 1;
7178                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7179                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7180 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7181                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7182                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7183                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7184                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7185                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7186
7187                 init_task_group.rt_ratio = sysctl_sched_rt_ratio; /* XXX */
7188                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7189                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7190                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7191                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7192 #endif
7193                 rq->rt_period_expire = 0;
7194
7195                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7196                         rq->cpu_load[j] = 0;
7197 #ifdef CONFIG_SMP
7198                 rq->sd = NULL;
7199                 rq->rd = NULL;
7200                 rq->active_balance = 0;
7201                 rq->next_balance = jiffies;
7202                 rq->push_cpu = 0;
7203                 rq->cpu = i;
7204                 rq->migration_thread = NULL;
7205                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7206                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7207 #endif
7208                 init_rq_hrtick(rq);
7209                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7210                 highest_cpu = i;
7211         }
7212
7213         set_load_weight(&init_task);
7214
7215 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7216         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7217 #endif
7218
7219 #ifdef CONFIG_SMP
7220         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7221         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7222 #endif
7223
7224 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7225         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7226 #endif
7227
7228         /*
7229          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7230          */
7231         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7232         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7233
7234         /*
7235          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7236          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7237          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7238          * when this runqueue becomes "idle".
7239          */
7240         init_idle(current, smp_processor_id());
7241         /*
7242          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7243          */
7244         current->sched_class = &fair_sched_class;
7245 }
7246
7247 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7248 void __might_sleep(char *file, int line)
7249 {
7250 #ifdef in_atomic
7251         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7252
7253         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7254             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7255                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7256                         return;
7257                 prev_jiffy = jiffies;
7258                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7259                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7260                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7261                         in_atomic(), irqs_disabled());
7262                 debug_show_held_locks(current);
7263                 if (irqs_disabled())
7264                         print_irqtrace_events(current);
7265                 dump_stack();
7266         }
7267 #endif
7268 }
7269 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7270 #endif
7271
7272 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7273 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7274 {
7275         int on_rq;
7276         update_rq_clock(rq);
7277         on_rq = p->se.on_rq;
7278         if (on_rq)
7279                 deactivate_task(rq, p, 0);
7280         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7281         if (on_rq) {
7282                 activate_task(rq, p, 0);
7283                 resched_task(rq->curr);
7284         }
7285 }
7286
7287 void normalize_rt_tasks(void)
7288 {
7289         struct task_struct *g, *p;
7290         unsigned long flags;
7291         struct rq *rq;
7292
7293         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7294         do_each_thread(g, p) {
7295                 /*
7296                  * Only normalize user tasks:
7297                  */
7298                 if (!p->mm)
7299                         continue;
7300
7301                 p->se.exec_start                = 0;
7302 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7303                 p->se.wait_start                = 0;
7304                 p->se.sleep_start               = 0;
7305                 p->se.block_start               = 0;
7306 #endif
7307                 task_rq(p)->clock               = 0;
7308
7309                 if (!rt_task(p)) {
7310                         /*
7311                          * Renice negative nice level userspace
7312                          * tasks back to 0:
7313                          */
7314                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7315                                 set_user_nice(p, 0);
7316                         continue;
7317                 }
7318
7319                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7320                 rq = __task_rq_lock(p);
7321
7322                 normalize_task(rq, p);
7323
7324                 __task_rq_unlock(rq);
7325                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7326         } while_each_thread(g, p);
7327
7328         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7329 }
7330
7331 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7332
7333 #ifdef CONFIG_IA64
7334 /*
7335  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7336  *
7337  * They can only be called when the whole system has been
7338  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7339  * activity can take place. Using them for anything else would
7340  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7341  * under any other configuration.
7342  */
7343
7344 /**
7345  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7346  * @cpu: the processor in question.
7347  *
7348  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7349  */
7350 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7351 {
7352         return cpu_curr(cpu);
7353 }
7354
7355 /**
7356  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7357  * @cpu: the processor in question.
7358  * @p: the task pointer to set.
7359  *
7360  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7361  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7362  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7363  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7364  * and caller must save the original value of the current task (see
7365  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7366  * re-starting the system.
7367  *
7368  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7369  */
7370 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7371 {
7372         cpu_curr(cpu) = p;
7373 }
7374
7375 #endif
7376
7377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7378
7379 #ifdef CONFIG_SMP
7380 /*
7381  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7382  * to reflect load distribution across cpus.
7383  */
7384 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7385 {
7386         struct cfs_rq *cfs_rq;
7387         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7388         cpumask_t sdspan = sd->span;
7389         int balanced = 1;
7390
7391         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7392         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7393                 int i;
7394                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7395                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7396
7397                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7398                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7399                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7400
7401                 /* Nothing to do if this group has no load */
7402                 if (!total_load)
7403                         continue;
7404
7405                 /*
7406                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7407                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7408                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7409                  */
7410                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7411
7412                 /*
7413                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7414                  * distribution.
7415                  */
7416                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7417                         unsigned long local_load, local_shares;
7418
7419                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7420                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7421                         if (!local_shares)
7422                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7423                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7424                                 continue;
7425
7426                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7427                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7428                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7429                         balanced = 0;
7430                 }
7431         }
7432
7433         return balanced;
7434 }
7435
7436 /*
7437  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7438  *
7439  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7440  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7441  * also implies increased scheduling overhead.
7442  *
7443  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7444  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7445  *
7446  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7447  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7448  *
7449  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7450  * fairness and the associated overhead.
7451  *
7452  */
7453
7454 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7455 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7456
7457 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7458 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7459
7460 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7461 static int load_balance_monitor(void *unused)
7462 {
7463         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7464         struct sched_param schedparm;
7465         int ret;
7466
7467         /*
7468          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7469          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7470          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7471          */
7472         schedparm.sched_priority = 1;
7473         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7474         if (ret)
7475                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7476                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7477
7478         while (!kthread_should_stop()) {
7479                 int i, cpu, balanced = 1;
7480
7481                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7482                 get_online_cpus();
7483                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7484                 lock_doms_cur();
7485                 /*
7486                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7487                  * chain on various cpus and to walk task group list
7488                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7489                  */
7490                 rcu_read_lock();
7491
7492                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7493                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7494                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7495
7496                         cpu = first_cpu(cpumap);
7497
7498                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7499                         for_each_domain(cpu, sd) {
7500                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7501                                         continue;
7502                                 sd_prev = sd;
7503                         }
7504
7505                         sd = sd_prev;
7506                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7507                         if (!sd)
7508                                 continue;
7509
7510                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7511                 }
7512
7513                 rcu_read_unlock();
7514
7515                 unlock_doms_cur();
7516                 put_online_cpus();
7517
7518                 if (!balanced)
7519                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7520                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7521                         timeout *= 2;
7522
7523                 msleep_interruptible(timeout);
7524         }
7525
7526         return 0;
7527 }
7528 #endif  /* CONFIG_SMP */
7529
7530 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7531 {
7532         int i;
7533
7534         for_each_possible_cpu(i) {
7535                 if (tg->cfs_rq)
7536                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7537                 if (tg->se)
7538                         kfree(tg->se[i]);
7539                 if (tg->rt_rq)
7540                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7541                 if (tg->rt_se)
7542                         kfree(tg->rt_se[i]);
7543         }
7544
7545         kfree(tg->cfs_rq);
7546         kfree(tg->se);
7547         kfree(tg->rt_rq);
7548         kfree(tg->rt_se);
7549         kfree(tg);
7550 }
7551
7552 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7553 struct task_group *sched_create_group(void)
7554 {
7555         struct task_group *tg;
7556         struct cfs_rq *cfs_rq;
7557         struct sched_entity *se;
7558         struct rt_rq *rt_rq;
7559         struct sched_rt_entity *rt_se;
7560         struct rq *rq;
7561         int i;
7562
7563         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7564         if (!tg)
7565                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7566
7567         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7568         if (!tg->cfs_rq)
7569                 goto err;
7570         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7571         if (!tg->se)
7572                 goto err;
7573         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7574         if (!tg->rt_rq)
7575                 goto err;
7576         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7577         if (!tg->rt_se)
7578                 goto err;
7579
7580         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7581         tg->rt_ratio = 0; /* XXX */
7582
7583         for_each_possible_cpu(i) {
7584                 rq = cpu_rq(i);
7585
7586                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7587                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7588                 if (!cfs_rq)
7589                         goto err;
7590
7591                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7592                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7593                 if (!se)
7594                         goto err;
7595
7596                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7597                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7598                 if (!rt_rq)
7599                         goto err;
7600
7601                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7602                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7603                 if (!rt_se)
7604                         goto err;
7605
7606                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7607                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7608         }
7609
7610         lock_task_group_list();
7611         for_each_possible_cpu(i) {
7612                 rq = cpu_rq(i);
7613                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7614                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7615                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7616                 list_add_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7617         }
7618         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7619         unlock_task_group_list();
7620
7621         return tg;
7622
7623 err:
7624         free_sched_group(tg);
7625         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7626 }
7627
7628 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7629 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7630 {
7631         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7632         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7633 }
7634
7635 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7636 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7637 {
7638         struct cfs_rq *cfs_rq = NULL;
7639         struct rt_rq *rt_rq = NULL;
7640         int i;
7641
7642         lock_task_group_list();
7643         for_each_possible_cpu(i) {
7644                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7645                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7646                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7647                 list_del_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list);
7648         }
7649         list_del_rcu(&tg->list);
7650         unlock_task_group_list();
7651
7652         BUG_ON(!cfs_rq);
7653
7654         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7655         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7656 }
7657
7658 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7659  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7660  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7661  *      reflect its new group.
7662  */
7663 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7664 {
7665         int on_rq, running;
7666         unsigned long flags;
7667         struct rq *rq;
7668
7669         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7670
7671         update_rq_clock(rq);
7672
7673         running = task_current(rq, tsk);
7674         on_rq = tsk->se.on_rq;
7675
7676         if (on_rq) {
7677                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7678                 if (unlikely(running))
7679                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7680         }
7681
7682         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7683
7684         if (on_rq) {
7685                 if (unlikely(running))
7686                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7687                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7688         }
7689
7690         task_rq_unlock(rq, &flags);
7691 }
7692
7693 /* rq->lock to be locked by caller */
7694 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7695 {
7696         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7697         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7698         int on_rq;
7699
7700         if (!shares)
7701                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7702
7703         on_rq = se->on_rq;
7704         if (on_rq) {
7705                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7706                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7707         }
7708
7709         se->load.weight = shares;
7710         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7711
7712         if (on_rq) {
7713                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7714                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7715         }
7716 }
7717
7718 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7719 {
7720         int i;
7721         struct cfs_rq *cfs_rq;
7722         struct rq *rq;
7723
7724         lock_task_group_list();
7725         if (tg->shares == shares)
7726                 goto done;
7727
7728         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7729                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7730
7731         /*
7732          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7733          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7734          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7735          */
7736         for_each_possible_cpu(i) {
7737                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7738                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7739         }
7740
7741         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7742         synchronize_sched();
7743
7744         /*
7745          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7746          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7747          */
7748         tg->shares = shares;
7749         for_each_possible_cpu(i) {
7750                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7751                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7752                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7753         }
7754
7755         /*
7756          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7757          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7758          */
7759         for_each_possible_cpu(i) {
7760                 rq = cpu_rq(i);
7761                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7762                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7763         }
7764 done:
7765         unlock_task_group_list();
7766         return 0;
7767 }
7768
7769 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7770 {
7771         return tg->shares;
7772 }
7773
7774 /*
7775  * Ensure the total rt_ratio <= sysctl_sched_rt_ratio
7776  */
7777 int sched_group_set_rt_ratio(struct task_group *tg, unsigned long rt_ratio)
7778 {
7779         struct task_group *tgi;
7780         unsigned long total = 0;
7781
7782         rcu_read_lock();
7783         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list)
7784                 total += tgi->rt_ratio;
7785         rcu_read_unlock();
7786
7787         if (total + rt_ratio - tg->rt_ratio > sysctl_sched_rt_ratio)
7788                 return -EINVAL;
7789
7790         tg->rt_ratio = rt_ratio;
7791         return 0;
7792 }
7793
7794 unsigned long sched_group_rt_ratio(struct task_group *tg)
7795 {
7796         return tg->rt_ratio;
7797 }
7798
7799 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7800
7801 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7802
7803 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7804 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7805 {
7806         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7807                             struct task_group, css);
7808 }
7809
7810 static struct cgroup_subsys_state *
7811 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7812 {
7813         struct task_group *tg;
7814
7815         if (!cgrp->parent) {
7816                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7817                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7818                 return &init_task_group.css;
7819         }
7820
7821         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7822         if (cgrp->parent->parent)
7823                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7824
7825         tg = sched_create_group();
7826         if (IS_ERR(tg))
7827                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7828
7829         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7830         tg->css.cgroup = cgrp;
7831
7832         return &tg->css;
7833 }
7834
7835 static void
7836 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7837 {
7838         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7839
7840         sched_destroy_group(tg);
7841 }
7842
7843 static int
7844 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7845                       struct task_struct *tsk)
7846 {
7847         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7848         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7849                 return -EINVAL;
7850
7851         return 0;
7852 }
7853
7854 static void
7855 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7856                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7857 {
7858         sched_move_task(tsk);
7859 }
7860
7861 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7862                                 u64 shareval)
7863 {
7864         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7865 }
7866
7867 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7868 {
7869         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7870
7871         return (u64) tg->shares;
7872 }
7873
7874 static int cpu_rt_ratio_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7875                 u64 rt_ratio_val)
7876 {
7877         return sched_group_set_rt_ratio(cgroup_tg(cgrp), rt_ratio_val);
7878 }
7879
7880 static u64 cpu_rt_ratio_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7881 {
7882         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7883
7884         return (u64) tg->rt_ratio;
7885 }
7886
7887 static struct cftype cpu_files[] = {
7888         {
7889                 .name = "shares",
7890                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7891                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7892         },
7893         {
7894                 .name = "rt_ratio",
7895                 .read_uint = cpu_rt_ratio_read_uint,
7896                 .write_uint = cpu_rt_ratio_write_uint,
7897         },
7898 };
7899
7900 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7901 {
7902         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7903 }
7904
7905 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7906         .name           = "cpu",
7907         .create         = cpu_cgroup_create,
7908         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7909         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7910         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7911         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7912         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7913         .early_init     = 1,
7914 };
7915
7916 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */
7917
7918 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7919
7920 /*
7921  * CPU accounting code for task groups.
7922  *
7923  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7924  * (balbir@in.ibm.com).
7925  */
7926
7927 /* track cpu usage of a group of tasks */
7928 struct cpuacct {
7929         struct cgroup_subsys_state css;
7930         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7931         u64 *cpuusage;
7932 };
7933
7934 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7935
7936 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7937 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
7938 {
7939         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
7940                             struct cpuacct, css);
7941 }
7942
7943 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
7944 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
7945 {
7946         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
7947                             struct cpuacct, css);
7948 }
7949
7950 /* create a new cpu accounting group */
7951 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7952         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7953 {
7954         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7955
7956         if (!ca)
7957                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7958
7959         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7960         if (!ca->cpuusage) {
7961                 kfree(ca);
7962                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7963         }
7964
7965         return &ca->css;
7966 }
7967
7968 /* destroy an existing cpu accounting group */
7969 static void
7970 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7971 {
7972         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7973
7974         free_percpu(ca->cpuusage);
7975         kfree(ca);
7976 }
7977
7978 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7979 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
7980 {
7981         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7982         u64 totalcpuusage = 0;
7983         int i;
7984
7985         for_each_possible_cpu(i) {
7986                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
7987
7988                 /*
7989                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
7990                  * platforms.
7991                  */
7992                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7993                 totalcpuusage += *cpuusage;
7994                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7995         }
7996
7997         return totalcpuusage;
7998 }
7999
8000 static struct cftype files[] = {
8001         {
8002                 .name = "usage",
8003                 .read_uint = cpuusage_read,
8004         },
8005 };
8006
8007 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8008 {
8009         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8010 }
8011
8012 /*
8013  * charge this task's execution time to its accounting group.
8014  *
8015  * called with rq->lock held.
8016  */
8017 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8018 {
8019         struct cpuacct *ca;
8020
8021         if (!cpuacct_subsys.active)
8022                 return;
8023
8024         ca = task_ca(tsk);
8025         if (ca) {
8026                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8027
8028                 *cpuusage += cputime;
8029         }
8030 }
8031
8032 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8033         .name = "cpuacct",
8034         .create = cpuacct_create,
8035         .destroy = cpuacct_destroy,
8036         .populate = cpuacct_populate,
8037         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8038 };
8039 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */