]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
sched: use a 2-d bitmap for searching lowest-pri CPU
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 #include "sched_cpupri.h"
78
79 /*
80  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
81  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
82  * and back.
83  */
84 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
85 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
86 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
87
88 /*
89  * 'User priority' is the nice value converted to something we
90  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
91  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
92  */
93 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
94 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
95 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
96
97 /*
98  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
99  */
100 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 /*
114  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
115  */
116 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head xqueue[MAX_RT_PRIO]; /* exclusive queue */
157         struct list_head squeue[MAX_RT_PRIO];  /* shared queue */
158 };
159
160 struct rt_bandwidth {
161         /* nests inside the rq lock: */
162         spinlock_t              rt_runtime_lock;
163         ktime_t                 rt_period;
164         u64                     rt_runtime;
165         struct hrtimer          rt_period_timer;
166 };
167
168 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
169
170 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
171
172 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
173 {
174         struct rt_bandwidth *rt_b =
175                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
176         ktime_t now;
177         int overrun;
178         int idle = 0;
179
180         for (;;) {
181                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
182                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
183
184                 if (!overrun)
185                         break;
186
187                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
188         }
189
190         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
191 }
192
193 static
194 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
195 {
196         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
197         rt_b->rt_runtime = runtime;
198
199         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
200
201         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
202                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
203         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
204         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
205 }
206
207 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
208 {
209         ktime_t now;
210
211         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
212                 return;
213
214         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                 return;
216
217         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
218         for (;;) {
219                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                         break;
221
222                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
223                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
224                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
225                               rt_b->rt_period_timer.expires,
226                               HRTIMER_MODE_ABS);
227         }
228         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229 }
230
231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
232 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
233 {
234         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
235 }
236 #endif
237
238 /*
239  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
240  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
241  */
242 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
243
244 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
245
246 #include <linux/cgroup.h>
247
248 struct cfs_rq;
249
250 static LIST_HEAD(task_groups);
251
252 /* task group related information */
253 struct task_group {
254 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
255         struct cgroup_subsys_state css;
256 #endif
257
258 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
259         /* schedulable entities of this group on each cpu */
260         struct sched_entity **se;
261         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
262         struct cfs_rq **cfs_rq;
263         unsigned long shares;
264 #endif
265
266 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
267         struct sched_rt_entity **rt_se;
268         struct rt_rq **rt_rq;
269
270         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
271 #endif
272
273         struct rcu_head rcu;
274         struct list_head list;
275
276         struct task_group *parent;
277         struct list_head siblings;
278         struct list_head children;
279 };
280
281 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
282
283 /*
284  * Root task group.
285  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
286  *      be a child to this group.
287  */
288 struct task_group root_task_group;
289
290 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
291 /* Default task group's sched entity on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
293 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
295 #endif
296
297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
299 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
300 #endif
301 #else
302 #define root_task_group init_task_group
303 #endif
304
305 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
306  * a task group's cpu shares.
307  */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
313 #else
314 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
315 #endif
316
317 /*
318  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      2
323 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
324
325 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group init_task_group;
332
333 /* return group to which a task belongs */
334 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
335 {
336         struct task_group *tg;
337
338 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
339         tg = p->user->tg;
340 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
341         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
342                                 struct task_group, css);
343 #else
344         tg = &init_task_group;
345 #endif
346         return tg;
347 }
348
349 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
350 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
351 {
352 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
353         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
354         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
355 #endif
356
357 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
358         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
359         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
360 #endif
361 }
362
363 #else
364
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
366
367 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
368
369 /* CFS-related fields in a runqueue */
370 struct cfs_rq {
371         struct load_weight load;
372         unsigned long nr_running;
373
374         u64 exec_clock;
375         u64 min_vruntime;
376
377         struct rb_root tasks_timeline;
378         struct rb_node *rb_leftmost;
379
380         struct list_head tasks;
381         struct list_head *balance_iterator;
382
383         /*
384          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
385          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
386          */
387         struct sched_entity *curr, *next;
388
389         unsigned long nr_spread_over;
390
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
393
394         /*
395          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
396          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
397          * (like users, containers etc.)
398          *
399          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
400          * list is used during load balance.
401          */
402         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
403         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
404 #endif
405 };
406
407 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
408 struct rt_rq {
409         struct rt_prio_array active;
410         unsigned long rt_nr_running;
411 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
412         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
413 #endif
414 #ifdef CONFIG_SMP
415         unsigned long rt_nr_migratory;
416         int overloaded;
417 #endif
418         int rt_throttled;
419         u64 rt_time;
420         u64 rt_runtime;
421         /* Nests inside the rq lock: */
422         spinlock_t rt_runtime_lock;
423
424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
425         unsigned long rt_nr_boosted;
426
427         struct rq *rq;
428         struct list_head leaf_rt_rq_list;
429         struct task_group *tg;
430         struct sched_rt_entity *rt_se;
431 #endif
432 };
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435
436 /*
437  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
438  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
439  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
440  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
441  * object.
442  *
443  */
444 struct root_domain {
445         atomic_t refcount;
446         cpumask_t span;
447         cpumask_t online;
448
449         /*
450          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
451          * one runnable RT task.
452          */
453         cpumask_t rto_mask;
454         atomic_t rto_count;
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         struct cpupri cpupri;
457 #endif
458 };
459
460 /*
461  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
462  * members (mimicking the global state we have today).
463  */
464 static struct root_domain def_root_domain;
465
466 #endif
467
468 /*
469  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
470  *
471  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
472  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
473  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
474  */
475 struct rq {
476         /* runqueue lock: */
477         spinlock_t lock;
478
479         /*
480          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
481          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
482          */
483         unsigned long nr_running;
484         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
485         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
486         unsigned char idle_at_tick;
487 #ifdef CONFIG_NO_HZ
488         unsigned long last_tick_seen;
489         unsigned char in_nohz_recently;
490 #endif
491         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
492         struct load_weight load;
493         unsigned long nr_load_updates;
494         u64 nr_switches;
495
496         struct cfs_rq cfs;
497         struct rt_rq rt;
498
499 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
500         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
501         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
502 #endif
503 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
504         struct list_head leaf_rt_rq_list;
505 #endif
506
507         /*
508          * This is part of a global counter where only the total sum
509          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
510          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
511          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
512          */
513         unsigned long nr_uninterruptible;
514
515         struct task_struct *curr, *idle;
516         unsigned long next_balance;
517         struct mm_struct *prev_mm;
518
519         u64 clock;
520
521         atomic_t nr_iowait;
522
523 #ifdef CONFIG_SMP
524         struct root_domain *rd;
525         struct sched_domain *sd;
526
527         /* For active balancing */
528         int active_balance;
529         int push_cpu;
530         /* cpu of this runqueue: */
531         int cpu;
532
533         struct task_struct *migration_thread;
534         struct list_head migration_queue;
535 #endif
536
537 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
538         unsigned long hrtick_flags;
539         ktime_t hrtick_expire;
540         struct hrtimer hrtick_timer;
541 #endif
542
543 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
544         /* latency stats */
545         struct sched_info rq_sched_info;
546
547         /* sys_sched_yield() stats */
548         unsigned int yld_exp_empty;
549         unsigned int yld_act_empty;
550         unsigned int yld_both_empty;
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561
562         /* BKL stats */
563         unsigned int bkl_count;
564 #endif
565         struct lock_class_key rq_lock_key;
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
571 {
572         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
573 }
574
575 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
576 {
577 #ifdef CONFIG_SMP
578         return rq->cpu;
579 #else
580         return 0;
581 #endif
582 }
583
584 /*
585  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
586  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
587  *
588  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
589  * preempt-disabled sections.
590  */
591 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
592         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
593
594 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
595 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
596 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
597 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
598
599 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
600 {
601         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
602 }
603
604 /*
605  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
606  */
607 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
608 # define const_debug __read_mostly
609 #else
610 # define const_debug static const
611 #endif
612
613 /*
614  * Debugging: various feature bits
615  */
616
617 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
618         __SCHED_FEAT_##name ,
619
620 enum {
621 #include "sched_features.h"
622 };
623
624 #undef SCHED_FEAT
625
626 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
627         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
628
629 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
630 #include "sched_features.h"
631         0;
632
633 #undef SCHED_FEAT
634
635 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
636 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
637         #name ,
638
639 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
640 #include "sched_features.h"
641         NULL
642 };
643
644 #undef SCHED_FEAT
645
646 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
647 {
648         filp->private_data = inode->i_private;
649         return 0;
650 }
651
652 static ssize_t
653 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
654                 size_t cnt, loff_t *ppos)
655 {
656         char *buf;
657         int r = 0;
658         int len = 0;
659         int i;
660
661         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
662                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
663                 len += 4;
664         }
665
666         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
667         if (!buf)
668                 return -ENOMEM;
669
670         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
671                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
672                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
673                 else
674                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
675         }
676
677         r += sprintf(buf + r, "\n");
678         WARN_ON(r >= len + 2);
679
680         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
681
682         kfree(buf);
683
684         return r;
685 }
686
687 static ssize_t
688 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
689                 size_t cnt, loff_t *ppos)
690 {
691         char buf[64];
692         char *cmp = buf;
693         int neg = 0;
694         int i;
695
696         if (cnt > 63)
697                 cnt = 63;
698
699         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
700                 return -EFAULT;
701
702         buf[cnt] = 0;
703
704         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
705                 neg = 1;
706                 cmp += 3;
707         }
708
709         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
710                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
711
712                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
713                         if (neg)
714                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
715                         else
716                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
717                         break;
718                 }
719         }
720
721         if (!sched_feat_names[i])
722                 return -EINVAL;
723
724         filp->f_pos += cnt;
725
726         return cnt;
727 }
728
729 static struct file_operations sched_feat_fops = {
730         .open   = sched_feat_open,
731         .read   = sched_feat_read,
732         .write  = sched_feat_write,
733 };
734
735 static __init int sched_init_debug(void)
736 {
737         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
738                         &sched_feat_fops);
739
740         return 0;
741 }
742 late_initcall(sched_init_debug);
743
744 #endif
745
746 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
747
748 /*
749  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
750  * Limited because this is done with IRQs disabled.
751  */
752 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
753
754 /*
755  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
756  * default: 1s
757  */
758 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
759
760 static __read_mostly int scheduler_running;
761
762 /*
763  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
764  * default: 0.95s
765  */
766 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
767
768 static inline u64 global_rt_period(void)
769 {
770         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
771 }
772
773 static inline u64 global_rt_runtime(void)
774 {
775         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
776                 return RUNTIME_INF;
777
778         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
779 }
780
781 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
782
783 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
784 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
785
786 /*
787  * Global lock which we take every now and then to synchronize
788  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
789  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
790  * it's good enough for tracing:
791  */
792 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
793 static unsigned long long prev_global_time;
794
795 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
796 {
797         /*
798          * We want this inlined, to not get tracer function calls
799          * in this critical section:
800          */
801         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
802         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
803
804         if (time < prev_global_time) {
805                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
806                 time = prev_global_time;
807         } else {
808                 prev_global_time = time;
809         }
810
811         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
812         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
813
814         return time;
815 }
816
817 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
818 {
819         unsigned long long now;
820
821         /*
822          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
823          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
824          */
825         if (unlikely(!scheduler_running))
826                 return 0;
827
828         now = sched_clock_cpu(cpu);
829
830         return now;
831 }
832
833 /*
834  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
835  * clock constructed from sched_clock():
836  */
837 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
838 {
839         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
840         unsigned long flags;
841
842         local_irq_save(flags);
843         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
844         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
845         delta_time = time-prev_cpu_time;
846
847         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
848                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
849                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
850         }
851         local_irq_restore(flags);
852
853         return time;
854 }
855 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
856
857 #ifndef prepare_arch_switch
858 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
859 #endif
860 #ifndef finish_arch_switch
861 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
862 #endif
863
864 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
865 {
866         return rq->curr == p;
867 }
868
869 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
870 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
871 {
872         return task_current(rq, p);
873 }
874
875 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
876 {
877 }
878
879 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
880 {
881 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
882         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
883         rq->lock.owner = current;
884 #endif
885         /*
886          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
887          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
888          * prev into current:
889          */
890         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
891
892         spin_unlock_irq(&rq->lock);
893 }
894
895 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
896 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
897 {
898 #ifdef CONFIG_SMP
899         return p->oncpu;
900 #else
901         return task_current(rq, p);
902 #endif
903 }
904
905 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         /*
909          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
910          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
911          * here.
912          */
913         next->oncpu = 1;
914 #endif
915 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 #else
918         spin_unlock(&rq->lock);
919 #endif
920 }
921
922 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
923 {
924 #ifdef CONFIG_SMP
925         /*
926          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
927          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
928          * finished.
929          */
930         smp_wmb();
931         prev->oncpu = 0;
932 #endif
933 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
934         local_irq_enable();
935 #endif
936 }
937 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
938
939 /*
940  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
941  * Must be called interrupts disabled.
942  */
943 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
944         __acquires(rq->lock)
945 {
946         for (;;) {
947                 struct rq *rq = task_rq(p);
948                 spin_lock(&rq->lock);
949                 if (likely(rq == task_rq(p)))
950                         return rq;
951                 spin_unlock(&rq->lock);
952         }
953 }
954
955 /*
956  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
957  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
958  * explicitly disabling preemption.
959  */
960 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
961         __acquires(rq->lock)
962 {
963         struct rq *rq;
964
965         for (;;) {
966                 local_irq_save(*flags);
967                 rq = task_rq(p);
968                 spin_lock(&rq->lock);
969                 if (likely(rq == task_rq(p)))
970                         return rq;
971                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
972         }
973 }
974
975 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
976         __releases(rq->lock)
977 {
978         spin_unlock(&rq->lock);
979 }
980
981 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
982         __releases(rq->lock)
983 {
984         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
985 }
986
987 /*
988  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
989  */
990 static struct rq *this_rq_lock(void)
991         __acquires(rq->lock)
992 {
993         struct rq *rq;
994
995         local_irq_disable();
996         rq = this_rq();
997         spin_lock(&rq->lock);
998
999         return rq;
1000 }
1001
1002 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1003
1004 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1005 {
1006         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1007 }
1008
1009 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1010 /*
1011  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1012  *
1013  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1014  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1015  * reschedule event.
1016  *
1017  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1018  * rq->lock.
1019  */
1020 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1021 {
1022         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1023 }
1024
1025 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1026 {
1027         unsigned long flags;
1028
1029         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1030         resched_task(rq->curr);
1031         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1032 }
1033
1034 enum {
1035         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1036         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1037         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1038 };
1039
1040 /*
1041  * Use hrtick when:
1042  *  - enabled by features
1043  *  - hrtimer is actually high res
1044  */
1045 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1046 {
1047         if (!sched_feat(HRTICK))
1048                 return 0;
1049         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1050                 return 0;
1051         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Called to set the hrtick timer state.
1056  *
1057  * called with rq->lock held and irqs disabled
1058  */
1059 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1060 {
1061         assert_spin_locked(&rq->lock);
1062
1063         /*
1064          * preempt at: now + delay
1065          */
1066         rq->hrtick_expire =
1067                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1068         /*
1069          * indicate we need to program the timer
1070          */
1071         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1072         if (reset)
1073                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1074
1075         /*
1076          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1077          * forced reschedule.
1078          */
1079         if (reset)
1080                 resched_hrt(rq->curr);
1081 }
1082
1083 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1084 {
1085         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1086                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Update the timer from the possible pending state.
1091  */
1092 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1093 {
1094         ktime_t time;
1095         int set, reset;
1096         unsigned long flags;
1097
1098         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1099
1100         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1101         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1102         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1103         time = rq->hrtick_expire;
1104         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1105         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1106
1107         if (set) {
1108                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1109                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1110                         resched_rq(rq);
1111         } else
1112                 hrtick_clear(rq);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * High-resolution timer tick.
1117  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1118  */
1119 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1120 {
1121         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1122
1123         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1124
1125         spin_lock(&rq->lock);
1126         update_rq_clock(rq);
1127         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1128         spin_unlock(&rq->lock);
1129
1130         return HRTIMER_NORESTART;
1131 }
1132
1133 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1134 {
1135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1136         unsigned long flags;
1137
1138         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1139         rq->hrtick_flags = 0;
1140         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1141         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1142
1143         hrtick_clear(rq);
1144 }
1145
1146 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1147 {
1148         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1149         unsigned long flags;
1150
1151         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1152         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1153         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1154 }
1155
1156 static int
1157 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1158 {
1159         int cpu = (int)(long)hcpu;
1160
1161         switch (action) {
1162         case CPU_UP_CANCELED:
1163         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1164         case CPU_DOWN_PREPARE:
1165         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1166         case CPU_DEAD:
1167         case CPU_DEAD_FROZEN:
1168                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1169                 return NOTIFY_OK;
1170
1171         case CPU_UP_PREPARE:
1172         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1173         case CPU_DOWN_FAILED:
1174         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1175         case CPU_ONLINE:
1176         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1177                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1178                 return NOTIFY_OK;
1179         }
1180
1181         return NOTIFY_DONE;
1182 }
1183
1184 static void init_hrtick(void)
1185 {
1186         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1187 }
1188
1189 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1190 {
1191         rq->hrtick_flags = 0;
1192         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1193         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1194         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1195 }
1196
1197 void hrtick_resched(void)
1198 {
1199         struct rq *rq;
1200         unsigned long flags;
1201
1202         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1203                 return;
1204
1205         local_irq_save(flags);
1206         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1207         hrtick_set(rq);
1208         local_irq_restore(flags);
1209 }
1210 #else
1211 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1212 {
1213 }
1214
1215 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1216 {
1217 }
1218
1219 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1220 {
1221 }
1222
1223 void hrtick_resched(void)
1224 {
1225 }
1226
1227 static inline void init_hrtick(void)
1228 {
1229 }
1230 #endif
1231
1232 /*
1233  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1234  *
1235  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1236  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1237  * the target CPU.
1238  */
1239 #ifdef CONFIG_SMP
1240
1241 #ifndef tsk_is_polling
1242 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1243 #endif
1244
1245 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1246 {
1247         int cpu;
1248
1249         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1250
1251         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1252                 return;
1253
1254         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1255
1256         cpu = task_cpu(p);
1257         if (cpu == smp_processor_id())
1258                 return;
1259
1260         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1261         smp_mb();
1262         if (!tsk_is_polling(p))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264 }
1265
1266 static void resched_cpu(int cpu)
1267 {
1268         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1269         unsigned long flags;
1270
1271         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1272                 return;
1273         resched_task(cpu_curr(cpu));
1274         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1275 }
1276
1277 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1278 /*
1279  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1280  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1281  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1282  * idle system the next event might even be infinite time into the
1283  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1284  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1285  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1286  * wheel for the next timer event.
1287  */
1288 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1289 {
1290         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1291
1292         if (cpu == smp_processor_id())
1293                 return;
1294
1295         /*
1296          * This is safe, as this function is called with the timer
1297          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1298          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1299          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1300          * timer into account automatically.
1301          */
1302         if (rq->curr != rq->idle)
1303                 return;
1304
1305         /*
1306          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1307          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1308          * idle task through an additional NOOP schedule()
1309          */
1310         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1311
1312         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1313         smp_mb();
1314         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1315                 smp_send_reschedule(cpu);
1316 }
1317 #endif
1318
1319 #else
1320 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1321 {
1322         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1323         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1324 }
1325 #endif
1326
1327 #if BITS_PER_LONG == 32
1328 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1329 #else
1330 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1331 #endif
1332
1333 #define WMULT_SHIFT     32
1334
1335 /*
1336  * Shift right and round:
1337  */
1338 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1339
1340 static unsigned long
1341 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1342                 struct load_weight *lw)
1343 {
1344         u64 tmp;
1345
1346         if (!lw->inv_weight)
1347                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1348
1349         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1350         /*
1351          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1352          */
1353         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1354                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1355                         WMULT_SHIFT/2);
1356         else
1357                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1358
1359         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1360 }
1361
1362 static inline unsigned long
1363 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1364 {
1365         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1366 }
1367
1368 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1369 {
1370         lw->weight += inc;
1371         lw->inv_weight = 0;
1372 }
1373
1374 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1375 {
1376         lw->weight -= dec;
1377         lw->inv_weight = 0;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1382  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1383  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1384  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1385  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1386  * slice expiry etc.
1387  */
1388
1389 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1390 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1391
1392 /*
1393  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1394  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1395  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1396  * that remained on nice 0.
1397  *
1398  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1399  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1400  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1401  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1402  * the relative distance between them is ~25%.)
1403  */
1404 static const int prio_to_weight[40] = {
1405  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1406  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1407  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1408  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1409  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1410  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1411  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1412  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1413 };
1414
1415 /*
1416  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1417  *
1418  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1419  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1420  * into multiplications:
1421  */
1422 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1423  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1424  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1425  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1426  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1427  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1428  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1429  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1430  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1431 };
1432
1433 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1434
1435 /*
1436  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1437  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1438  * structures to the load-balancing proper:
1439  */
1440 struct rq_iterator {
1441         void *arg;
1442         struct task_struct *(*start)(void *);
1443         struct task_struct *(*next)(void *);
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447 static unsigned long
1448 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1449               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1450               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1451               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1452
1453 static int
1454 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1455                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1456                    struct rq_iterator *iterator);
1457 #endif
1458
1459 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1460 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1461 #else
1462 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1463 #endif
1464
1465 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1466 {
1467         update_load_add(&rq->load, load);
1468 }
1469
1470 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1471 {
1472         update_load_sub(&rq->load, load);
1473 }
1474
1475 #ifdef CONFIG_SMP
1476 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1477 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1478 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1479 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1480 #else /* CONFIG_SMP */
1481
1482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1483 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1484 {
1485 }
1486 #endif
1487
1488 #endif /* CONFIG_SMP */
1489
1490 #include "sched_stats.h"
1491 #include "sched_idletask.c"
1492 #include "sched_fair.c"
1493 #include "sched_rt.c"
1494 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1495 # include "sched_debug.c"
1496 #endif
1497
1498 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1499
1500 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1501 {
1502         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1503 }
1504
1505 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1506 {
1507         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1508 }
1509
1510 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1511 {
1512         rq->nr_running++;
1513         inc_load(rq, p);
1514 }
1515
1516 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1517 {
1518         rq->nr_running--;
1519         dec_load(rq, p);
1520 }
1521
1522 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1523 {
1524         if (task_has_rt_policy(p)) {
1525                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1526                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1527                 return;
1528         }
1529
1530         /*
1531          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1532          */
1533         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1534                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1535                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1536                 return;
1537         }
1538
1539         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1540         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1541 }
1542
1543 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1544 {
1545         sched_info_queued(p);
1546         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1547         p->se.on_rq = 1;
1548 }
1549
1550 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1551 {
1552         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1553         p->se.on_rq = 0;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1558  */
1559 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1560 {
1561         return p->static_prio;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1566  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1567  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1568  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1569  * estimator recalculates.
1570  */
1571 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1572 {
1573         int prio;
1574
1575         if (task_has_rt_policy(p))
1576                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1577         else
1578                 prio = __normal_prio(p);
1579         return prio;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1584  * taken into account by the scheduler. This value might
1585  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1586  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1587  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1588  */
1589 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1590 {
1591         p->normal_prio = normal_prio(p);
1592         /*
1593          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1594          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1595          * to the normal priority:
1596          */
1597         if (!rt_prio(p->prio))
1598                 return p->normal_prio;
1599         return p->prio;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * activate_task - move a task to the runqueue.
1604  */
1605 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1606 {
1607         if (task_contributes_to_load(p))
1608                 rq->nr_uninterruptible--;
1609
1610         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1611         inc_nr_running(p, rq);
1612 }
1613
1614 /*
1615  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1616  */
1617 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1618 {
1619         if (task_contributes_to_load(p))
1620                 rq->nr_uninterruptible++;
1621
1622         dequeue_task(rq, p, sleep);
1623         dec_nr_running(p, rq);
1624 }
1625
1626 /**
1627  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1628  * @p: the task in question.
1629  */
1630 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1631 {
1632         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1633 }
1634
1635 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1636 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1637 {
1638         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1639 }
1640
1641 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1642 {
1643         set_task_rq(p, cpu);
1644 #ifdef CONFIG_SMP
1645         /*
1646          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1647          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1648          * per-task data have been completed by this moment.
1649          */
1650         smp_wmb();
1651         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1652 #endif
1653 }
1654
1655 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1656                                        const struct sched_class *prev_class,
1657                                        int oldprio, int running)
1658 {
1659         if (prev_class != p->sched_class) {
1660                 if (prev_class->switched_from)
1661                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1662                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1663         } else
1664                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1665 }
1666
1667 #ifdef CONFIG_SMP
1668
1669 /*
1670  * Is this task likely cache-hot:
1671  */
1672 static int
1673 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1674 {
1675         s64 delta;
1676
1677         /*
1678          * Buddy candidates are cache hot:
1679          */
1680         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1681                 return 1;
1682
1683         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1684                 return 0;
1685
1686         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1687                 return 1;
1688         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1689                 return 0;
1690
1691         delta = now - p->se.exec_start;
1692
1693         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1694 }
1695
1696
1697 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1698 {
1699         int old_cpu = task_cpu(p);
1700         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1701         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1702                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1703         u64 clock_offset;
1704
1705         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1706
1707 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1708         if (p->se.wait_start)
1709                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1710         if (p->se.sleep_start)
1711                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1712         if (p->se.block_start)
1713                 p->se.block_start -= clock_offset;
1714         if (old_cpu != new_cpu) {
1715                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1716                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1717                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1718         }
1719 #endif
1720         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1721                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1722
1723         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1724 }
1725
1726 struct migration_req {
1727         struct list_head list;
1728
1729         struct task_struct *task;
1730         int dest_cpu;
1731
1732         struct completion done;
1733 };
1734
1735 /*
1736  * The task's runqueue lock must be held.
1737  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1738  */
1739 static int
1740 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1741 {
1742         struct rq *rq = task_rq(p);
1743
1744         /*
1745          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1746          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1747          */
1748         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1749                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1750                 return 0;
1751         }
1752
1753         init_completion(&req->done);
1754         req->task = p;
1755         req->dest_cpu = dest_cpu;
1756         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1757
1758         return 1;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1763  *
1764  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1765  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1766  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1767  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1768  * waiting to become inactive.
1769  */
1770 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1771 {
1772         unsigned long flags;
1773         int running, on_rq;
1774         struct rq *rq;
1775
1776         for (;;) {
1777                 /*
1778                  * We do the initial early heuristics without holding
1779                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1780                  * the runqueue lock when things look like they will
1781                  * work out!
1782                  */
1783                 rq = task_rq(p);
1784
1785                 /*
1786                  * If the task is actively running on another CPU
1787                  * still, just relax and busy-wait without holding
1788                  * any locks.
1789                  *
1790                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1791                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1792                  * But we don't care, since "task_running()" will
1793                  * return false if the runqueue has changed and p
1794                  * is actually now running somewhere else!
1795                  */
1796                 while (task_running(rq, p))
1797                         cpu_relax();
1798
1799                 /*
1800                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1801                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1802                  * just go back and repeat.
1803                  */
1804                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1805                 running = task_running(rq, p);
1806                 on_rq = p->se.on_rq;
1807                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1808
1809                 /*
1810                  * Was it really running after all now that we
1811                  * checked with the proper locks actually held?
1812                  *
1813                  * Oops. Go back and try again..
1814                  */
1815                 if (unlikely(running)) {
1816                         cpu_relax();
1817                         continue;
1818                 }
1819
1820                 /*
1821                  * It's not enough that it's not actively running,
1822                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1823                  * preempted!
1824                  *
1825                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1826                  * running right now), it's preempted, and we should
1827                  * yield - it could be a while.
1828                  */
1829                 if (unlikely(on_rq)) {
1830                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1831                         continue;
1832                 }
1833
1834                 /*
1835                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1836                  * runnable, which means that it will never become
1837                  * running in the future either. We're all done!
1838                  */
1839                 break;
1840         }
1841 }
1842
1843 /***
1844  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1845  * @p: the to-be-kicked thread
1846  *
1847  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1848  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1849  *
1850  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1851  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1852  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1853  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1854  * achieved as well.
1855  */
1856 void kick_process(struct task_struct *p)
1857 {
1858         int cpu;
1859
1860         preempt_disable();
1861         cpu = task_cpu(p);
1862         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1863                 smp_send_reschedule(cpu);
1864         preempt_enable();
1865 }
1866
1867 /*
1868  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1869  * according to the scheduling class and "nice" value.
1870  *
1871  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1872  * balance conservatively.
1873  */
1874 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1875 {
1876         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1877         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1878
1879         if (type == 0)
1880                 return total;
1881
1882         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1887  * according to the scheduling class and "nice" value.
1888  */
1889 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1890 {
1891         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1892         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1893
1894         if (type == 0)
1895                 return total;
1896
1897         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1898 }
1899
1900 /*
1901  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1902  */
1903 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1904 {
1905         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1906         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1907         unsigned long n = rq->nr_running;
1908
1909         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1910 }
1911
1912 /*
1913  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1914  * domain.
1915  */
1916 static struct sched_group *
1917 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1918 {
1919         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1920         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1921         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1922         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1923
1924         do {
1925                 unsigned long load, avg_load;
1926                 int local_group;
1927                 int i;
1928
1929                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1930                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1931                         continue;
1932
1933                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1934
1935                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1936                 avg_load = 0;
1937
1938                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1939                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1940                         if (local_group)
1941                                 load = source_load(i, load_idx);
1942                         else
1943                                 load = target_load(i, load_idx);
1944
1945                         avg_load += load;
1946                 }
1947
1948                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1949                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1950                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1951
1952                 if (local_group) {
1953                         this_load = avg_load;
1954                         this = group;
1955                 } else if (avg_load < min_load) {
1956                         min_load = avg_load;
1957                         idlest = group;
1958                 }
1959         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1960
1961         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1962                 return NULL;
1963         return idlest;
1964 }
1965
1966 /*
1967  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1968  */
1969 static int
1970 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1971                 cpumask_t *tmp)
1972 {
1973         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1974         int idlest = -1;
1975         int i;
1976
1977         /* Traverse only the allowed CPUs */
1978         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1979
1980         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
1981                 load = weighted_cpuload(i);
1982
1983                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1984                         min_load = load;
1985                         idlest = i;
1986                 }
1987         }
1988
1989         return idlest;
1990 }
1991
1992 /*
1993  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1994  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1995  * SD_BALANCE_EXEC.
1996  *
1997  * Balance, ie. select the least loaded group.
1998  *
1999  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2000  *
2001  * preempt must be disabled.
2002  */
2003 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2004 {
2005         struct task_struct *t = current;
2006         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2007
2008         for_each_domain(cpu, tmp) {
2009                 /*
2010                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2011                  */
2012                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2013                         break;
2014                 if (tmp->flags & flag)
2015                         sd = tmp;
2016         }
2017
2018         while (sd) {
2019                 cpumask_t span, tmpmask;
2020                 struct sched_group *group;
2021                 int new_cpu, weight;
2022
2023                 if (!(sd->flags & flag)) {
2024                         sd = sd->child;
2025                         continue;
2026                 }
2027
2028                 span = sd->span;
2029                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2030                 if (!group) {
2031                         sd = sd->child;
2032                         continue;
2033                 }
2034
2035                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2036                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2037                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2038                         sd = sd->child;
2039                         continue;
2040                 }
2041
2042                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2043                 cpu = new_cpu;
2044                 sd = NULL;
2045                 weight = cpus_weight(span);
2046                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2047                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2048                                 break;
2049                         if (tmp->flags & flag)
2050                                 sd = tmp;
2051                 }
2052                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2053         }
2054
2055         return cpu;
2056 }
2057
2058 #endif /* CONFIG_SMP */
2059
2060 /***
2061  * try_to_wake_up - wake up a thread
2062  * @p: the to-be-woken-up thread
2063  * @state: the mask of task states that can be woken
2064  * @sync: do a synchronous wakeup?
2065  *
2066  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2067  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2068  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2069  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2070  * runnable without the overhead of this.
2071  *
2072  * returns failure only if the task is already active.
2073  */
2074 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2075 {
2076         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2077         unsigned long flags;
2078         long old_state;
2079         struct rq *rq;
2080
2081         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2082                 sync = 0;
2083
2084         smp_wmb();
2085         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2086         old_state = p->state;
2087         if (!(old_state & state))
2088                 goto out;
2089
2090         if (p->se.on_rq)
2091                 goto out_running;
2092
2093         cpu = task_cpu(p);
2094         orig_cpu = cpu;
2095         this_cpu = smp_processor_id();
2096
2097 #ifdef CONFIG_SMP
2098         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2099                 goto out_activate;
2100
2101         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2102         if (cpu != orig_cpu) {
2103                 set_task_cpu(p, cpu);
2104                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2105                 /* might preempt at this point */
2106                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2107                 old_state = p->state;
2108                 if (!(old_state & state))
2109                         goto out;
2110                 if (p->se.on_rq)
2111                         goto out_running;
2112
2113                 this_cpu = smp_processor_id();
2114                 cpu = task_cpu(p);
2115         }
2116
2117 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2118         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2119         if (cpu == this_cpu)
2120                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2121         else {
2122                 struct sched_domain *sd;
2123                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2124                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2125                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2126                                 break;
2127                         }
2128                 }
2129         }
2130 #endif
2131
2132 out_activate:
2133 #endif /* CONFIG_SMP */
2134         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2135         if (sync)
2136                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2137         if (orig_cpu != cpu)
2138                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2139         if (cpu == this_cpu)
2140                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2141         else
2142                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2143         update_rq_clock(rq);
2144         activate_task(rq, p, 1);
2145         success = 1;
2146
2147 out_running:
2148         check_preempt_curr(rq, p);
2149
2150         p->state = TASK_RUNNING;
2151 #ifdef CONFIG_SMP
2152         if (p->sched_class->task_wake_up)
2153                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2154 #endif
2155 out:
2156         task_rq_unlock(rq, &flags);
2157
2158         return success;
2159 }
2160
2161 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2162 {
2163         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2164 }
2165 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2166
2167 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2168 {
2169         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2174  * p is forked by current.
2175  *
2176  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2177  */
2178 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2179 {
2180         p->se.exec_start                = 0;
2181         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2182         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2183         p->se.last_wakeup               = 0;
2184         p->se.avg_overlap               = 0;
2185
2186 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2187         p->se.wait_start                = 0;
2188         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2189         p->se.sleep_start               = 0;
2190         p->se.block_start               = 0;
2191         p->se.sleep_max                 = 0;
2192         p->se.block_max                 = 0;
2193         p->se.exec_max                  = 0;
2194         p->se.slice_max                 = 0;
2195         p->se.wait_max                  = 0;
2196 #endif
2197
2198         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2199         p->se.on_rq = 0;
2200         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2201
2202 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2203         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2204 #endif
2205
2206         /*
2207          * We mark the process as running here, but have not actually
2208          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2209          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2210          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2211          */
2212         p->state = TASK_RUNNING;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * fork()/clone()-time setup:
2217  */
2218 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2219 {
2220         int cpu = get_cpu();
2221
2222         __sched_fork(p);
2223
2224 #ifdef CONFIG_SMP
2225         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2226 #endif
2227         set_task_cpu(p, cpu);
2228
2229         /*
2230          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2231          */
2232         p->prio = current->normal_prio;
2233         if (!rt_prio(p->prio))
2234                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2235
2236 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2237         if (likely(sched_info_on()))
2238                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2239 #endif
2240 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2241         p->oncpu = 0;
2242 #endif
2243 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2244         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2245         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2246 #endif
2247         put_cpu();
2248 }
2249
2250 /*
2251  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2252  *
2253  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2254  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2255  * on the runqueue and wakes it.
2256  */
2257 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2258 {
2259         unsigned long flags;
2260         struct rq *rq;
2261
2262         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2263         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2264         update_rq_clock(rq);
2265
2266         p->prio = effective_prio(p);
2267
2268         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2269                 activate_task(rq, p, 0);
2270         } else {
2271                 /*
2272                  * Let the scheduling class do new task startup
2273                  * management (if any):
2274                  */
2275                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2276                 inc_nr_running(p, rq);
2277         }
2278         check_preempt_curr(rq, p);
2279 #ifdef CONFIG_SMP
2280         if (p->sched_class->task_wake_up)
2281                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2282 #endif
2283         task_rq_unlock(rq, &flags);
2284 }
2285
2286 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2287
2288 /**
2289  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2290  * @notifier: notifier struct to register
2291  */
2292 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2293 {
2294         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2295 }
2296 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2297
2298 /**
2299  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2300  * @notifier: notifier struct to unregister
2301  *
2302  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2303  */
2304 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2305 {
2306         hlist_del(&notifier->link);
2307 }
2308 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2309
2310 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2311 {
2312         struct preempt_notifier *notifier;
2313         struct hlist_node *node;
2314
2315         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2316                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2317 }
2318
2319 static void
2320 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2321                                  struct task_struct *next)
2322 {
2323         struct preempt_notifier *notifier;
2324         struct hlist_node *node;
2325
2326         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2327                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2328 }
2329
2330 #else
2331
2332 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2333 {
2334 }
2335
2336 static void
2337 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2338                                  struct task_struct *next)
2339 {
2340 }
2341
2342 #endif
2343
2344 /**
2345  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2346  * @rq: the runqueue preparing to switch
2347  * @prev: the current task that is being switched out
2348  * @next: the task we are going to switch to.
2349  *
2350  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2351  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2352  * switch.
2353  *
2354  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2355  * hooks.
2356  */
2357 static inline void
2358 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2359                     struct task_struct *next)
2360 {
2361         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2362         prepare_lock_switch(rq, next);
2363         prepare_arch_switch(next);
2364 }
2365
2366 /**
2367  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2368  * @rq: runqueue associated with task-switch
2369  * @prev: the thread we just switched away from.
2370  *
2371  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2372  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2373  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2374  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2375  *
2376  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2377  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2378  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2379  * details.)
2380  */
2381 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2382         __releases(rq->lock)
2383 {
2384         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2385         long prev_state;
2386
2387         rq->prev_mm = NULL;
2388
2389         /*
2390          * A task struct has one reference for the use as "current".
2391          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2392          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2393          * the scheduled task must drop that reference.
2394          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2395          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2396          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2397          * be dropped twice.
2398          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2399          */
2400         prev_state = prev->state;
2401         finish_arch_switch(prev);
2402         finish_lock_switch(rq, prev);
2403 #ifdef CONFIG_SMP
2404         if (current->sched_class->post_schedule)
2405                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2406 #endif
2407
2408         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2409         if (mm)
2410                 mmdrop(mm);
2411         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2412                 /*
2413                  * Remove function-return probe instances associated with this
2414                  * task and put them back on the free list.
2415                  */
2416                 kprobe_flush_task(prev);
2417                 put_task_struct(prev);
2418         }
2419 }
2420
2421 /**
2422  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2423  * @prev: the thread we just switched away from.
2424  */
2425 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2426         __releases(rq->lock)
2427 {
2428         struct rq *rq = this_rq();
2429
2430         finish_task_switch(rq, prev);
2431 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2432         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2433         preempt_enable();
2434 #endif
2435         if (current->set_child_tid)
2436                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * context_switch - switch to the new MM and the new
2441  * thread's register state.
2442  */
2443 static inline void
2444 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2445                struct task_struct *next)
2446 {
2447         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2448
2449         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2450         mm = next->mm;
2451         oldmm = prev->active_mm;
2452         /*
2453          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2454          * combine the page table reload and the switch backend into
2455          * one hypercall.
2456          */
2457         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2458
2459         if (unlikely(!mm)) {
2460                 next->active_mm = oldmm;
2461                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2462                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2463         } else
2464                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2465
2466         if (unlikely(!prev->mm)) {
2467                 prev->active_mm = NULL;
2468                 rq->prev_mm = oldmm;
2469         }
2470         /*
2471          * Since the runqueue lock will be released by the next
2472          * task (which is an invalid locking op but in the case
2473          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2474          * do an early lockdep release here:
2475          */
2476 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2477         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2478 #endif
2479
2480         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2481         switch_to(prev, next, prev);
2482
2483         barrier();
2484         /*
2485          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2486          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2487          * frame will be invalid.
2488          */
2489         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2490 }
2491
2492 /*
2493  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2494  *
2495  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2496  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2497  * number of context switches performed since bootup.
2498  */
2499 unsigned long nr_running(void)
2500 {
2501         unsigned long i, sum = 0;
2502
2503         for_each_online_cpu(i)
2504                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2505
2506         return sum;
2507 }
2508
2509 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2510 {
2511         unsigned long i, sum = 0;
2512
2513         for_each_possible_cpu(i)
2514                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2515
2516         /*
2517          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2518          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2519          */
2520         if (unlikely((long)sum < 0))
2521                 sum = 0;
2522
2523         return sum;
2524 }
2525
2526 unsigned long long nr_context_switches(void)
2527 {
2528         int i;
2529         unsigned long long sum = 0;
2530
2531         for_each_possible_cpu(i)
2532                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2533
2534         return sum;
2535 }
2536
2537 unsigned long nr_iowait(void)
2538 {
2539         unsigned long i, sum = 0;
2540
2541         for_each_possible_cpu(i)
2542                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2543
2544         return sum;
2545 }
2546
2547 unsigned long nr_active(void)
2548 {
2549         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2550
2551         for_each_online_cpu(i) {
2552                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2553                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2554         }
2555
2556         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2557                 uninterruptible = 0;
2558
2559         return running + uninterruptible;
2560 }
2561
2562 /*
2563  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2564  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2565  */
2566 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2567 {
2568         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2569         int i, scale;
2570
2571         this_rq->nr_load_updates++;
2572
2573         /* Update our load: */
2574         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2575                 unsigned long old_load, new_load;
2576
2577                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2578
2579                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2580                 new_load = this_load;
2581                 /*
2582                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2583                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2584                  * example.
2585                  */
2586                 if (new_load > old_load)
2587                         new_load += scale-1;
2588                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2589         }
2590 }
2591
2592 #ifdef CONFIG_SMP
2593
2594 /*
2595  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2596  *
2597  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2598  * you need to do so manually before calling.
2599  */
2600 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2601         __acquires(rq1->lock)
2602         __acquires(rq2->lock)
2603 {
2604         BUG_ON(!irqs_disabled());
2605         if (rq1 == rq2) {
2606                 spin_lock(&rq1->lock);
2607                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2608         } else {
2609                 if (rq1 < rq2) {
2610                         spin_lock(&rq1->lock);
2611                         spin_lock(&rq2->lock);
2612                 } else {
2613                         spin_lock(&rq2->lock);
2614                         spin_lock(&rq1->lock);
2615                 }
2616         }
2617         update_rq_clock(rq1);
2618         update_rq_clock(rq2);
2619 }
2620
2621 /*
2622  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2623  *
2624  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2625  * you need to do so manually after calling.
2626  */
2627 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2628         __releases(rq1->lock)
2629         __releases(rq2->lock)
2630 {
2631         spin_unlock(&rq1->lock);
2632         if (rq1 != rq2)
2633                 spin_unlock(&rq2->lock);
2634         else
2635                 __release(rq2->lock);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2640  */
2641 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2642         __releases(this_rq->lock)
2643         __acquires(busiest->lock)
2644         __acquires(this_rq->lock)
2645 {
2646         int ret = 0;
2647
2648         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2649                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2650                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2651                 BUG_ON(1);
2652         }
2653         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2654                 if (busiest < this_rq) {
2655                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2656                         spin_lock(&busiest->lock);
2657                         spin_lock(&this_rq->lock);
2658                         ret = 1;
2659                 } else
2660                         spin_lock(&busiest->lock);
2661         }
2662         return ret;
2663 }
2664
2665 /*
2666  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2667  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2668  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2669  * the cpu_allowed mask is restored.
2670  */
2671 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2672 {
2673         struct migration_req req;
2674         unsigned long flags;
2675         struct rq *rq;
2676
2677         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2678         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2679             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2680                 goto out;
2681
2682         /* force the process onto the specified CPU */
2683         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2684                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2685                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2686
2687                 get_task_struct(mt);
2688                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2689                 wake_up_process(mt);
2690                 put_task_struct(mt);
2691                 wait_for_completion(&req.done);
2692
2693                 return;
2694         }
2695 out:
2696         task_rq_unlock(rq, &flags);
2697 }
2698
2699 /*
2700  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2701  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2702  */
2703 void sched_exec(void)
2704 {
2705         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2706         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2707         put_cpu();
2708         if (new_cpu != this_cpu)
2709                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2710 }
2711
2712 /*
2713  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2714  * Both runqueues must be locked.
2715  */
2716 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2717                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2718 {
2719         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2720         set_task_cpu(p, this_cpu);
2721         activate_task(this_rq, p, 0);
2722         /*
2723          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2724          * to be always true for them.
2725          */
2726         check_preempt_curr(this_rq, p);
2727 }
2728
2729 /*
2730  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2731  */
2732 static
2733 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2734                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2735                      int *all_pinned)
2736 {
2737         /*
2738          * We do not migrate tasks that are:
2739          * 1) running (obviously), or
2740          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2741          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2742          */
2743         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2744                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2745                 return 0;
2746         }
2747         *all_pinned = 0;
2748
2749         if (task_running(rq, p)) {
2750                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2751                 return 0;
2752         }
2753
2754         /*
2755          * Aggressive migration if:
2756          * 1) task is cache cold, or
2757          * 2) too many balance attempts have failed.
2758          */
2759
2760         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2761                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2762 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2763                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2764                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2765                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2766                 }
2767 #endif
2768                 return 1;
2769         }
2770
2771         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2772                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2773                 return 0;
2774         }
2775         return 1;
2776 }
2777
2778 static unsigned long
2779 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2780               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2781               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2782               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2783 {
2784         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2785         struct task_struct *p;
2786         long rem_load_move = max_load_move;
2787
2788         if (max_load_move == 0)
2789                 goto out;
2790
2791         pinned = 1;
2792
2793         /*
2794          * Start the load-balancing iterator:
2795          */
2796         p = iterator->start(iterator->arg);
2797 next:
2798         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2799                 goto out;
2800         /*
2801          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2802          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2803          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2804          */
2805         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2806                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2807         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2808             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2809                 p = iterator->next(iterator->arg);
2810                 goto next;
2811         }
2812
2813         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2814         pulled++;
2815         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2816
2817         /*
2818          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2819          */
2820         if (rem_load_move > 0) {
2821                 if (p->prio < *this_best_prio)
2822                         *this_best_prio = p->prio;
2823                 p = iterator->next(iterator->arg);
2824                 goto next;
2825         }
2826 out:
2827         /*
2828          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2829          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2830          * inside pull_task().
2831          */
2832         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2833
2834         if (all_pinned)
2835                 *all_pinned = pinned;
2836
2837         return max_load_move - rem_load_move;
2838 }
2839
2840 /*
2841  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2842  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2843  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2844  *
2845  * Called with both runqueues locked.
2846  */
2847 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2848                       unsigned long max_load_move,
2849                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2850                       int *all_pinned)
2851 {
2852         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2853         unsigned long total_load_moved = 0;
2854         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2855
2856         do {
2857                 total_load_moved +=
2858                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2859                                 max_load_move - total_load_moved,
2860                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2861                 class = class->next;
2862         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2863
2864         return total_load_moved > 0;
2865 }
2866
2867 static int
2868 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2869                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2870                    struct rq_iterator *iterator)
2871 {
2872         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2873         int pinned = 0;
2874
2875         while (p) {
2876                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2877                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2878                         /*
2879                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2880                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2881                          * stats here rather than inside pull_task().
2882                          */
2883                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2884
2885                         return 1;
2886                 }
2887                 p = iterator->next(iterator->arg);
2888         }
2889
2890         return 0;
2891 }
2892
2893 /*
2894  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2895  * part of active balancing operations within "domain".
2896  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2897  *
2898  * Called with both runqueues locked.
2899  */
2900 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2901                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2902 {
2903         const struct sched_class *class;
2904
2905         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2906                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2907                         return 1;
2908
2909         return 0;
2910 }
2911
2912 /*
2913  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2914  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2915  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2916  */
2917 static struct sched_group *
2918 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2919                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2920                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2921 {
2922         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2923         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2924         unsigned long max_pull;
2925         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2926         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2927         int load_idx, group_imb = 0;
2928 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2929         int power_savings_balance = 1;
2930         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2931         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2932         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2933 #endif
2934
2935         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2936         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2937         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2938         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2939                 load_idx = sd->busy_idx;
2940         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2941                 load_idx = sd->newidle_idx;
2942         else
2943                 load_idx = sd->idle_idx;
2944
2945         do {
2946                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2947                 int local_group;
2948                 int i;
2949                 int __group_imb = 0;
2950                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2951                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2952
2953                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2954
2955                 if (local_group)
2956                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2957
2958                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2959                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2960                 max_cpu_load = 0;
2961                 min_cpu_load = ~0UL;
2962
2963                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2964                         struct rq *rq;
2965
2966                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2967                                 continue;
2968
2969                         rq = cpu_rq(i);
2970
2971                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2972                                 *sd_idle = 0;
2973
2974                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2975                         if (local_group) {
2976                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2977                                         first_idle_cpu = 1;
2978                                         balance_cpu = i;
2979                                 }
2980
2981                                 load = target_load(i, load_idx);
2982                         } else {
2983                                 load = source_load(i, load_idx);
2984                                 if (load > max_cpu_load)
2985                                         max_cpu_load = load;
2986                                 if (min_cpu_load > load)
2987                                         min_cpu_load = load;
2988                         }
2989
2990                         avg_load += load;
2991                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2992                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2993                 }
2994
2995                 /*
2996                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2997                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2998                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2999                  * to do the newly idle load balance.
3000                  */
3001                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3002                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3003                         *balance = 0;
3004                         goto ret;
3005                 }
3006
3007                 total_load += avg_load;
3008                 total_pwr += group->__cpu_power;
3009
3010                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3011                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3012                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3013
3014                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3015                         __group_imb = 1;
3016
3017                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3018
3019                 if (local_group) {
3020                         this_load = avg_load;
3021                         this = group;
3022                         this_nr_running = sum_nr_running;
3023                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3024                 } else if (avg_load > max_load &&
3025                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3026                         max_load = avg_load;
3027                         busiest = group;
3028                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3029                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3030                         group_imb = __group_imb;
3031                 }
3032
3033 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3034                 /*
3035                  * Busy processors will not participate in power savings
3036                  * balance.
3037                  */
3038                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3039                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3040                         goto group_next;
3041
3042                 /*
3043                  * If the local group is idle or completely loaded
3044                  * no need to do power savings balance at this domain
3045                  */
3046                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3047                                     !this_nr_running))
3048                         power_savings_balance = 0;
3049
3050                 /*
3051                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3052                  * don't include that group in power savings calculations
3053                  */
3054                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3055                     || !sum_nr_running)
3056                         goto group_next;
3057
3058                 /*
3059                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3060                  * This is the group from where we need to pick up the load
3061                  * for saving power
3062                  */
3063                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3064                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3065                      first_cpu(group->cpumask) <
3066                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3067                         group_min = group;
3068                         min_nr_running = sum_nr_running;
3069                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3070                                                 sum_nr_running;
3071                 }
3072
3073                 /*
3074                  * Calculate the group which is almost near its
3075                  * capacity but still has some space to pick up some load
3076                  * from other group and save more power
3077                  */
3078                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3079                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3080                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3081                              first_cpu(group->cpumask) >
3082                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3083                                 group_leader = group;
3084                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3085                         }
3086                 }
3087 group_next:
3088 #endif
3089                 group = group->next;
3090         } while (group != sd->groups);
3091
3092         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3093                 goto out_balanced;
3094
3095         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3096
3097         if (this_load >= avg_load ||
3098                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3099                 goto out_balanced;
3100
3101         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3102         if (group_imb)
3103                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3104
3105         /*
3106          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3107          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3108          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3109          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3110          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3111          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3112          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3113          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3114          * appear as very large values with unsigned longs.
3115          */
3116         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3117                 goto out_balanced;
3118
3119         /*
3120          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3121          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3122          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3123          */
3124         if (max_load < avg_load) {
3125                 *imbalance = 0;
3126                 goto small_imbalance;
3127         }
3128
3129         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3130         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3131
3132         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3133         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3134                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3135                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3136
3137         /*
3138          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3139          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3140          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3141          * moved
3142          */
3143         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3144                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3145                 unsigned int imbn;
3146
3147 small_imbalance:
3148                 pwr_move = pwr_now = 0;
3149                 imbn = 2;
3150                 if (this_nr_running) {
3151                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3152                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3153                                 imbn = 1;
3154                 } else
3155                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3156
3157                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3158                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3159                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3160                         return busiest;
3161                 }
3162
3163                 /*
3164                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3165                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3166                  * moving them.
3167                  */
3168
3169                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3170                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3171                 pwr_now += this->__cpu_power *
3172                                 min(this_load_per_task, this_load);
3173                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3174
3175                 /* Amount of load we'd subtract */
3176                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3177                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3178                 if (max_load > tmp)
3179                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3180                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3181
3182                 /* Amount of load we'd add */
3183                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3184                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3185                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3186                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3187                 else
3188                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3189                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3190                 pwr_move += this->__cpu_power *
3191                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3192                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3193
3194                 /* Move if we gain throughput */
3195                 if (pwr_move > pwr_now)
3196                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3197         }
3198
3199         return busiest;
3200
3201 out_balanced:
3202 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3203         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3204                 goto ret;
3205
3206         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3207                 *imbalance = min_load_per_task;
3208                 return group_min;
3209         }
3210 #endif
3211 ret:
3212         *imbalance = 0;
3213         return NULL;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3218  */
3219 static struct rq *
3220 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3221                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3222 {
3223         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3224         unsigned long max_load = 0;
3225         int i;
3226
3227         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3228                 unsigned long wl;
3229
3230                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3231                         continue;
3232
3233                 rq = cpu_rq(i);
3234                 wl = weighted_cpuload(i);
3235
3236                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3237                         continue;
3238
3239                 if (wl > max_load) {
3240                         max_load = wl;
3241                         busiest = rq;
3242                 }
3243         }
3244
3245         return busiest;
3246 }
3247
3248 /*
3249  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3250  * so long as it is large enough.
3251  */
3252 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3253
3254 /*
3255  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3256  * tasks if there is an imbalance.
3257  */
3258 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3259                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3260                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3261 {
3262         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3263         struct sched_group *group;
3264         unsigned long imbalance;
3265         struct rq *busiest;
3266         unsigned long flags;
3267
3268         cpus_setall(*cpus);
3269
3270         /*
3271          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3272          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3273          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3274          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3275          */
3276         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3277             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3278                 sd_idle = 1;
3279
3280         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3281
3282 redo:
3283         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3284                                    cpus, balance);
3285
3286         if (*balance == 0)
3287                 goto out_balanced;
3288
3289         if (!group) {
3290                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3291                 goto out_balanced;
3292         }
3293
3294         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3295         if (!busiest) {
3296                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3297                 goto out_balanced;
3298         }
3299
3300         BUG_ON(busiest == this_rq);
3301
3302         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3303
3304         ld_moved = 0;
3305         if (busiest->nr_running > 1) {
3306                 /*
3307                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3308                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3309                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3310                  * correctly treated as an imbalance.
3311                  */
3312                 local_irq_save(flags);
3313                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3314                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3315                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3316                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3317                 local_irq_restore(flags);
3318
3319                 /*
3320                  * some other cpu did the load balance for us.
3321                  */
3322                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3323                         resched_cpu(this_cpu);
3324
3325                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3326                 if (unlikely(all_pinned)) {
3327                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3328                         if (!cpus_empty(*cpus))
3329                                 goto redo;
3330                         goto out_balanced;
3331                 }
3332         }
3333
3334         if (!ld_moved) {
3335                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3336                 sd->nr_balance_failed++;
3337
3338                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3339
3340                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3341
3342                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3343                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3344                          */
3345                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3346                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3347                                 all_pinned = 1;
3348                                 goto out_one_pinned;
3349                         }
3350
3351                         if (!busiest->active_balance) {
3352                                 busiest->active_balance = 1;
3353                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3354                                 active_balance = 1;
3355                         }
3356                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3357                         if (active_balance)
3358                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3359
3360                         /*
3361                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3362                          * counter.
3363                          */
3364                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3365                 }
3366         } else
3367                 sd->nr_balance_failed = 0;
3368
3369         if (likely(!active_balance)) {
3370                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3371                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3372         } else {
3373                 /*
3374                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3375                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3376                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3377                  * move_tasks).
3378                  */
3379                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3380                         sd->balance_interval *= 2;
3381         }
3382
3383         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3384             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3385                 return -1;
3386         return ld_moved;
3387
3388 out_balanced:
3389         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3390
3391         sd->nr_balance_failed = 0;
3392
3393 out_one_pinned:
3394         /* tune up the balancing interval */
3395         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3396                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3397                 sd->balance_interval *= 2;
3398
3399         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3400             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3401                 return -1;
3402         return 0;
3403 }
3404
3405 /*
3406  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3407  * tasks if there is an imbalance.
3408  *
3409  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3410  * this_rq is locked.
3411  */
3412 static int
3413 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3414                         cpumask_t *cpus)
3415 {
3416         struct sched_group *group;
3417         struct rq *busiest = NULL;
3418         unsigned long imbalance;
3419         int ld_moved = 0;
3420         int sd_idle = 0;
3421         int all_pinned = 0;
3422
3423         cpus_setall(*cpus);
3424
3425         /*
3426          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3427          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3428          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3429          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3430          */
3431         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3432             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3433                 sd_idle = 1;
3434
3435         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3436 redo:
3437         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3438                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3439         if (!group) {
3440                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3441                 goto out_balanced;
3442         }
3443
3444         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3445         if (!busiest) {
3446                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3447                 goto out_balanced;
3448         }
3449
3450         BUG_ON(busiest == this_rq);
3451
3452         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3453
3454         ld_moved = 0;
3455         if (busiest->nr_running > 1) {
3456                 /* Attempt to move tasks */
3457                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3458                 /* this_rq->clock is already updated */
3459                 update_rq_clock(busiest);
3460                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3461                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3462                                         &all_pinned);
3463                 spin_unlock(&busiest->lock);
3464
3465                 if (unlikely(all_pinned)) {
3466                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3467                         if (!cpus_empty(*cpus))
3468                                 goto redo;
3469                 }
3470         }
3471
3472         if (!ld_moved) {
3473                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3474                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3475                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3476                         return -1;
3477         } else
3478                 sd->nr_balance_failed = 0;
3479
3480         return ld_moved;
3481
3482 out_balanced:
3483         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3484         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3485             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3486                 return -1;
3487         sd->nr_balance_failed = 0;
3488
3489         return 0;
3490 }
3491
3492 /*
3493  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3494  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3495  */
3496 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3497 {
3498         struct sched_domain *sd;
3499         int pulled_task = -1;
3500         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3501         cpumask_t tmpmask;
3502
3503         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3504                 unsigned long interval;
3505
3506                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3507                         continue;
3508
3509                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3510                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3511                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3512                                                            sd, &tmpmask);
3513
3514                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3515                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3516                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3517                 if (pulled_task)
3518                         break;
3519         }
3520         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3521                 /*
3522                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3523                  * a busy processor. So reset next_balance.
3524                  */
3525                 this_rq->next_balance = next_balance;
3526         }
3527 }
3528
3529 /*
3530  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3531  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3532  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3533  * logical imbalances.
3534  *
3535  * Called with busiest_rq locked.
3536  */
3537 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3538 {
3539         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3540         struct sched_domain *sd;
3541         struct rq *target_rq;
3542
3543         /* Is there any task to move? */
3544         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3545                 return;
3546
3547         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3548
3549         /*
3550          * This condition is "impossible", if it occurs
3551          * we need to fix it. Originally reported by
3552          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3553          */
3554         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3555
3556         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3557         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3558         update_rq_clock(busiest_rq);
3559         update_rq_clock(target_rq);
3560
3561         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3562         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3563                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3564                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3565                                 break;
3566         }
3567
3568         if (likely(sd)) {
3569                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3570
3571                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3572                                   sd, CPU_IDLE))
3573                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3574                 else
3575                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3576         }
3577         spin_unlock(&target_rq->lock);
3578 }
3579
3580 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3581 static struct {
3582         atomic_t load_balancer;
3583         cpumask_t cpu_mask;
3584 } nohz ____cacheline_aligned = {
3585         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3586         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3587 };
3588
3589 /*
3590  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3591  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3592  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3593  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3594  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3595  * arrives...
3596  *
3597  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3598  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3599  * nohz.cpu_mask..
3600  *
3601  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3602  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3603  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3604  * there is no need for ilb owner.
3605  *
3606  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3607  * next busy scheduler_tick()
3608  */
3609 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3610 {
3611         int cpu = smp_processor_id();
3612
3613         if (stop_tick) {
3614                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3615                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3616
3617                 /*
3618                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3619                  */
3620                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3621                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3622                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3623                                 BUG();
3624                         return 0;
3625                 }
3626
3627                 /* time for ilb owner also to sleep */
3628                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3629                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3630                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3631                         return 0;
3632                 }
3633
3634                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3635                         /* make me the ilb owner */
3636                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3637                                 return 1;
3638                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3639                         return 1;
3640         } else {
3641                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3642                         return 0;
3643
3644                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3645
3646                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3647                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3648                                 BUG();
3649         }
3650         return 0;
3651 }
3652 #endif
3653
3654 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3655
3656 /*
3657  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3658  * and initiates a balancing operation if so.
3659  *
3660  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3661  */
3662 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3663 {
3664         int balance = 1;
3665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3666         unsigned long interval;
3667         struct sched_domain *sd;
3668         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3669         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3670         int update_next_balance = 0;
3671         cpumask_t tmp;
3672
3673         for_each_domain(cpu, sd) {
3674                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3675                         continue;
3676
3677                 interval = sd->balance_interval;
3678                 if (idle != CPU_IDLE)
3679                         interval *= sd->busy_factor;
3680
3681                 /* scale ms to jiffies */
3682                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3683                 if (unlikely(!interval))
3684                         interval = 1;
3685                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3686                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3687
3688
3689                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3690                         if (!spin_trylock(&balancing))
3691                                 goto out;
3692                 }
3693
3694                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3695                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3696                                 /*
3697                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3698                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3699                                  * not idle.
3700                                  */
3701                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3702                         }
3703                         sd->last_balance = jiffies;
3704                 }
3705                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3706                         spin_unlock(&balancing);
3707 out:
3708                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3709                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3710                         update_next_balance = 1;
3711                 }
3712
3713                 /*
3714                  * Stop the load balance at this level. There is another
3715                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3716                  * actively.
3717                  */
3718                 if (!balance)
3719                         break;
3720         }
3721
3722         /*
3723          * next_balance will be updated only when there is a need.
3724          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3725          * updated.
3726          */
3727         if (likely(update_next_balance))
3728                 rq->next_balance = next_balance;
3729 }
3730
3731 /*
3732  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3733  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3734  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3735  */
3736 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3737 {
3738         int this_cpu = smp_processor_id();
3739         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3740         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3741                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3742
3743         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3744
3745 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3746         /*
3747          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3748          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3749          * stopped.
3750          */
3751         if (this_rq->idle_at_tick &&
3752             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3753                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3754                 struct rq *rq;
3755                 int balance_cpu;
3756
3757                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3758                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3759                         /*
3760                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3761                          * work being done for other cpus. Next load
3762                          * balancing owner will pick it up.
3763                          */
3764                         if (need_resched())
3765                                 break;
3766
3767                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3768
3769                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3770                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3771                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3772                 }
3773         }
3774 #endif
3775 }
3776
3777 /*
3778  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3779  *
3780  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3781  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3782  * if the whole system is idle.
3783  */
3784 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3785 {
3786 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3787         /*
3788          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3789          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3790          * load balancer.
3791          */
3792         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3793                 rq->in_nohz_recently = 0;
3794
3795                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3796                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3797                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3798                 }
3799
3800                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3801                         /*
3802                          * simple selection for now: Nominate the
3803                          * first cpu in the nohz list to be the next
3804                          * ilb owner.
3805                          *
3806                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3807                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3808                          */
3809                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3810
3811                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3812                                 resched_cpu(ilb);
3813                 }
3814         }
3815
3816         /*
3817          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3818          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3819          */
3820         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3821             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3822                 resched_cpu(cpu);
3823                 return;
3824         }
3825
3826         /*
3827          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3828          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3829          */
3830         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3831             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3832                 return;
3833 #endif
3834         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3835                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3836 }
3837
3838 #else   /* CONFIG_SMP */
3839
3840 /*
3841  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3842  */
3843 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3844 {
3845 }
3846
3847 #endif
3848
3849 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3850
3851 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3852
3853 /*
3854  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3855  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3856  */
3857 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3858 {
3859         unsigned long flags;
3860         u64 ns, delta_exec;
3861         struct rq *rq;
3862
3863         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3864         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3865         if (task_current(rq, p)) {
3866                 update_rq_clock(rq);
3867                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3868                 if ((s64)delta_exec > 0)
3869                         ns += delta_exec;
3870         }
3871         task_rq_unlock(rq, &flags);
3872
3873         return ns;
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Account user cpu time to a process.
3878  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3879  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3880  */
3881 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3882 {
3883         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3884         cputime64_t tmp;
3885
3886         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3887
3888         /* Add user time to cpustat. */
3889         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3890         if (TASK_NICE(p) > 0)
3891                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3892         else
3893                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3894 }
3895
3896 /*
3897  * Account guest cpu time to a process.
3898  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3899  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3900  */
3901 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3902 {
3903         cputime64_t tmp;
3904         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3905
3906         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3907
3908         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3909         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3910
3911         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3912         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3913 }
3914
3915 /*
3916  * Account scaled user cpu time to a process.
3917  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3918  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3919  */
3920 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3921 {
3922         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Account system cpu time to a process.
3927  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3928  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3929  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3930  */
3931 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3932                          cputime_t cputime)
3933 {
3934         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3935         struct rq *rq = this_rq();
3936         cputime64_t tmp;
3937
3938         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3939                 account_guest_time(p, cputime);
3940                 return;
3941         }
3942
3943         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3944
3945         /* Add system time to cpustat. */
3946         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3947         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3948                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3949         else if (softirq_count())
3950                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3951         else if (p != rq->idle)
3952                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3953         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3954                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3955         else
3956                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3957         /* Account for system time used */
3958         acct_update_integrals(p);
3959 }
3960
3961 /*
3962  * Account scaled system cpu time to a process.
3963  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3964  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3965  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3966  */
3967 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3968 {
3969         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3970 }
3971
3972 /*
3973  * Account for involuntary wait time.
3974  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3975  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3976  */
3977 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3978 {
3979         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3980         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3981         struct rq *rq = this_rq();
3982
3983         if (p == rq->idle) {
3984                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3985                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3986                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3987                 else
3988                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3989         } else
3990                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3991 }
3992
3993 /*
3994  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3995  * We call it with interrupts disabled.
3996  *
3997  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3998  * timeslices.
3999  */
4000 void scheduler_tick(void)
4001 {
4002         int cpu = smp_processor_id();
4003         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4004         struct task_struct *curr = rq->curr;
4005
4006         sched_clock_tick();
4007
4008         spin_lock(&rq->lock);
4009         update_rq_clock(rq);
4010         update_cpu_load(rq);
4011         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4012         spin_unlock(&rq->lock);
4013
4014 #ifdef CONFIG_SMP
4015         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4016         trigger_load_balance(rq, cpu);
4017 #endif
4018 }
4019
4020 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4021
4022 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4023 {
4024         /*
4025          * Underflow?
4026          */
4027         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4028                 return;
4029         preempt_count() += val;
4030         /*
4031          * Spinlock count overflowing soon?
4032          */
4033         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4034                                 PREEMPT_MASK - 10);
4035 }
4036 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4037
4038 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4039 {
4040         /*
4041          * Underflow?
4042          */
4043         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4044                 return;
4045         /*
4046          * Is the spinlock portion underflowing?
4047          */
4048         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4049                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4050                 return;
4051
4052         preempt_count() -= val;
4053 }
4054 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4055
4056 #endif
4057
4058 /*
4059  * Print scheduling while atomic bug:
4060  */
4061 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4062 {
4063         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4064
4065         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4066                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4067
4068         debug_show_held_locks(prev);
4069         if (irqs_disabled())
4070                 print_irqtrace_events(prev);
4071
4072         if (regs)
4073                 show_regs(regs);
4074         else
4075                 dump_stack();
4076 }
4077
4078 /*
4079  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4080  */
4081 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4082 {
4083         /*
4084          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4085          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4086          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4087          */
4088         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4089                 __schedule_bug(prev);
4090
4091         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4092
4093         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4094 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4095         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4096                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4097                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4098         }
4099 #endif
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Pick up the highest-prio task:
4104  */
4105 static inline struct task_struct *
4106 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4107 {
4108         const struct sched_class *class;
4109         struct task_struct *p;
4110
4111         /*
4112          * Optimization: we know that if all tasks are in
4113          * the fair class we can call that function directly:
4114          */
4115         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4116                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4117                 if (likely(p))
4118                         return p;
4119         }
4120
4121         class = sched_class_highest;
4122         for ( ; ; ) {
4123                 p = class->pick_next_task(rq);
4124                 if (p)
4125                         return p;
4126                 /*
4127                  * Will never be NULL as the idle class always
4128                  * returns a non-NULL p:
4129                  */
4130                 class = class->next;
4131         }
4132 }
4133
4134 /*
4135  * schedule() is the main scheduler function.
4136  */
4137 asmlinkage void __sched schedule(void)
4138 {
4139         struct task_struct *prev, *next;
4140         unsigned long *switch_count;
4141         struct rq *rq;
4142         int cpu, hrtick = sched_feat(HRTICK);
4143
4144 need_resched:
4145         preempt_disable();
4146         cpu = smp_processor_id();
4147         rq = cpu_rq(cpu);
4148         rcu_qsctr_inc(cpu);
4149         prev = rq->curr;
4150         switch_count = &prev->nivcsw;
4151
4152         release_kernel_lock(prev);
4153 need_resched_nonpreemptible:
4154
4155         schedule_debug(prev);
4156
4157         if (hrtick)
4158                 hrtick_clear(rq);
4159
4160         /*
4161          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4162          */
4163         local_irq_disable();
4164         update_rq_clock(rq);
4165         spin_lock(&rq->lock);
4166         clear_tsk_need_resched(prev);
4167
4168         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4169                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4170                                 signal_pending(prev))) {
4171                         prev->state = TASK_RUNNING;
4172                 } else {
4173                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4174                 }
4175                 switch_count = &prev->nvcsw;
4176         }
4177
4178 #ifdef CONFIG_SMP
4179         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4180                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4181 #endif
4182
4183         if (unlikely(!rq->nr_running))
4184                 idle_balance(cpu, rq);
4185
4186         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4187         next = pick_next_task(rq, prev);
4188
4189         if (likely(prev != next)) {
4190                 sched_info_switch(prev, next);
4191
4192                 rq->nr_switches++;
4193                 rq->curr = next;
4194                 ++*switch_count;
4195
4196                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4197                 /*
4198                  * the context switch might have flipped the stack from under
4199                  * us, hence refresh the local variables.
4200                  */
4201                 cpu = smp_processor_id();
4202                 rq = cpu_rq(cpu);
4203         } else
4204                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4205
4206         if (hrtick)
4207                 hrtick_set(rq);
4208
4209         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4210                 goto need_resched_nonpreemptible;
4211
4212         preempt_enable_no_resched();
4213         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4214                 goto need_resched;
4215 }
4216 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4217
4218 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4219 /*
4220  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4221  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4222  * occur there and call schedule directly.
4223  */
4224 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4225 {
4226         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4227
4228         /*
4229          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4230          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4231          */
4232         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4233                 return;
4234
4235         do {
4236                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4237                 schedule();
4238                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4239
4240                 /*
4241                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4242                  * between schedule and now.
4243                  */
4244                 barrier();
4245         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4246 }
4247 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4248
4249 /*
4250  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4251  * off of irq context.
4252  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4253  * protect us against recursive calling from irq.
4254  */
4255 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4256 {
4257         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4258
4259         /* Catch callers which need to be fixed */
4260         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4261
4262         do {
4263                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4264                 local_irq_enable();
4265                 schedule();
4266                 local_irq_disable();
4267                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4268
4269                 /*
4270                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4271                  * between schedule and now.
4272                  */
4273                 barrier();
4274         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4275 }
4276
4277 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4278
4279 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4280                           void *key)
4281 {
4282         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4283 }
4284 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4285
4286 /*
4287  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4288  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4289  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4290  *
4291  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4292  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4293  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4294  */
4295 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4296                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4297 {
4298         wait_queue_t *curr, *next;
4299
4300         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4301                 unsigned flags = curr->flags;
4302
4303                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4304                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4305                         break;
4306         }
4307 }
4308
4309 /**
4310  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4311  * @q: the waitqueue
4312  * @mode: which threads
4313  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4314  * @key: is directly passed to the wakeup function
4315  */
4316 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4317                         int nr_exclusive, void *key)
4318 {
4319         unsigned long flags;
4320
4321         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4322         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4323         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4324 }
4325 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4326
4327 /*
4328  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4329  */
4330 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4331 {
4332         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4333 }
4334
4335 /**
4336  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4337  * @q: the waitqueue
4338  * @mode: which threads
4339  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4340  *
4341  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4342  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4343  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4344  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4345  *
4346  * On UP it can prevent extra preemption.
4347  */
4348 void
4349 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4350 {
4351         unsigned long flags;
4352         int sync = 1;
4353
4354         if (unlikely(!q))
4355                 return;
4356
4357         if (unlikely(!nr_exclusive))
4358                 sync = 0;
4359
4360         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4361         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4362         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4363 }
4364 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4365
4366 void complete(struct completion *x)
4367 {
4368         unsigned long flags;
4369
4370         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4371         x->done++;
4372         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4373         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4374 }
4375 EXPORT_SYMBOL(complete);
4376
4377 void complete_all(struct completion *x)
4378 {
4379         unsigned long flags;
4380
4381         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4382         x->done += UINT_MAX/2;
4383         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4384         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4387
4388 static inline long __sched
4389 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4390 {
4391         if (!x->done) {
4392                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4393
4394                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4395                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4396                 do {
4397                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4398                              signal_pending(current)) ||
4399                             (state == TASK_KILLABLE &&
4400                              fatal_signal_pending(current))) {
4401                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4402                                 return -ERESTARTSYS;
4403                         }
4404                         __set_current_state(state);
4405                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4406                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4407                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4408                         if (!timeout) {
4409                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4410                                 return timeout;
4411                         }
4412                 } while (!x->done);
4413                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4414         }
4415         x->done--;
4416         return timeout;
4417 }
4418
4419 static long __sched
4420 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4421 {
4422         might_sleep();
4423
4424         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4425         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4426         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4427         return timeout;
4428 }
4429
4430 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4431 {
4432         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4435
4436 unsigned long __sched
4437 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4438 {
4439         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4440 }
4441 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4442
4443 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4444 {
4445         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4446         if (t == -ERESTARTSYS)
4447                 return t;
4448         return 0;
4449 }
4450 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4451
4452 unsigned long __sched
4453 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4454                                           unsigned long timeout)
4455 {
4456         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4457 }
4458 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4459
4460 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4461 {
4462         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4463         if (t == -ERESTARTSYS)
4464                 return t;
4465         return 0;
4466 }
4467 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4468
4469 static long __sched
4470 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4471 {
4472         unsigned long flags;
4473         wait_queue_t wait;
4474
4475         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4476
4477         __set_current_state(state);
4478
4479         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4480         __add_wait_queue(q, &wait);
4481         spin_unlock(&q->lock);
4482         timeout = schedule_timeout(timeout);
4483         spin_lock_irq(&q->lock);
4484         __remove_wait_queue(q, &wait);
4485         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4486
4487         return timeout;
4488 }
4489
4490 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4491 {
4492         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4493 }
4494 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4495
4496 long __sched
4497 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4498 {
4499         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4500 }
4501 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4502
4503 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4504 {
4505         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4508
4509 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4510 {
4511         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4512 }
4513 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4514
4515 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4516
4517 /*
4518  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4519  * @p: task
4520  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4521  *
4522  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4523  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4524  *
4525  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4526  */
4527 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4528 {
4529         unsigned long flags;
4530         int oldprio, on_rq, running;
4531         struct rq *rq;
4532         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4533
4534         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4535
4536         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4537         update_rq_clock(rq);
4538
4539         oldprio = p->prio;
4540         on_rq = p->se.on_rq;
4541         running = task_current(rq, p);
4542         if (on_rq)
4543                 dequeue_task(rq, p, 0);
4544         if (running)
4545                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4546
4547         if (rt_prio(prio))
4548                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4549         else
4550                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4551
4552         p->prio = prio;
4553
4554         if (running)
4555                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4556         if (on_rq) {
4557                 enqueue_task(rq, p, 0);
4558
4559                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4560         }
4561         task_rq_unlock(rq, &flags);
4562 }
4563
4564 #endif
4565
4566 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4567 {
4568         int old_prio, delta, on_rq;
4569         unsigned long flags;
4570         struct rq *rq;
4571
4572         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4573                 return;
4574         /*
4575          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4576          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4577          */
4578         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4579         update_rq_clock(rq);
4580         /*
4581          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4582          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4583          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4584          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4585          */
4586         if (task_has_rt_policy(p)) {
4587                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4588                 goto out_unlock;
4589         }
4590         on_rq = p->se.on_rq;
4591         if (on_rq) {
4592                 dequeue_task(rq, p, 0);
4593                 dec_load(rq, p);
4594         }
4595
4596         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4597         set_load_weight(p);
4598         old_prio = p->prio;
4599         p->prio = effective_prio(p);
4600         delta = p->prio - old_prio;
4601
4602         if (on_rq) {
4603                 enqueue_task(rq, p, 0);
4604                 inc_load(rq, p);
4605                 /*
4606                  * If the task increased its priority or is running and
4607                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4608                  */
4609                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4610                         resched_task(rq->curr);
4611         }
4612 out_unlock:
4613         task_rq_unlock(rq, &flags);
4614 }
4615 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4616
4617 /*
4618  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4619  * @p: task
4620  * @nice: nice value
4621  */
4622 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4623 {
4624         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4625         int nice_rlim = 20 - nice;
4626
4627         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4628                 capable(CAP_SYS_NICE));
4629 }
4630
4631 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4632
4633 /*
4634  * sys_nice - change the priority of the current process.
4635  * @increment: priority increment
4636  *
4637  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4638  * does similar things.
4639  */
4640 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4641 {
4642         long nice, retval;
4643
4644         /*
4645          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4646          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4647          * and we have a single winner.
4648          */
4649         if (increment < -40)
4650                 increment = -40;
4651         if (increment > 40)
4652                 increment = 40;
4653
4654         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4655         if (nice < -20)
4656                 nice = -20;
4657         if (nice > 19)
4658                 nice = 19;
4659
4660         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4661                 return -EPERM;
4662
4663         retval = security_task_setnice(current, nice);
4664         if (retval)
4665                 return retval;
4666
4667         set_user_nice(current, nice);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 #endif
4672
4673 /**
4674  * task_prio - return the priority value of a given task.
4675  * @p: the task in question.
4676  *
4677  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4678  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4679  * around 0, value goes from -16 to +15.
4680  */
4681 int task_prio(const struct task_struct *p)
4682 {
4683         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4684 }
4685
4686 /**
4687  * task_nice - return the nice value of a given task.
4688  * @p: the task in question.
4689  */
4690 int task_nice(const struct task_struct *p)
4691 {
4692         return TASK_NICE(p);
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4695
4696 /**
4697  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4698  * @cpu: the processor in question.
4699  */
4700 int idle_cpu(int cpu)
4701 {
4702         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4703 }
4704
4705 /**
4706  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4707  * @cpu: the processor in question.
4708  */
4709 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4710 {
4711         return cpu_rq(cpu)->idle;
4712 }
4713
4714 /**
4715  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4716  * @pid: the pid in question.
4717  */
4718 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4719 {
4720         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4721 }
4722
4723 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4724 static void
4725 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4726 {
4727         BUG_ON(p->se.on_rq);
4728
4729         p->policy = policy;
4730         switch (p->policy) {
4731         case SCHED_NORMAL:
4732         case SCHED_BATCH:
4733         case SCHED_IDLE:
4734                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4735                 break;
4736         case SCHED_FIFO:
4737         case SCHED_RR:
4738                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4739                 break;
4740         }
4741
4742         p->rt_priority = prio;
4743         p->normal_prio = normal_prio(p);
4744         /* we are holding p->pi_lock already */
4745         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4746         set_load_weight(p);
4747 }
4748
4749 /**
4750  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4751  * @p: the task in question.
4752  * @policy: new policy.
4753  * @param: structure containing the new RT priority.
4754  *
4755  * NOTE that the task may be already dead.
4756  */
4757 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4758                        struct sched_param *param)
4759 {
4760         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4761         unsigned long flags;
4762         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4763         struct rq *rq;
4764
4765         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4766         BUG_ON(in_interrupt());
4767 recheck:
4768         /* double check policy once rq lock held */
4769         if (policy < 0)
4770                 policy = oldpolicy = p->policy;
4771         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4772                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4773                         policy != SCHED_IDLE)
4774                 return -EINVAL;
4775         /*
4776          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4777          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4778          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4779          */
4780         if (param->sched_priority < 0 ||
4781             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4782             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4783                 return -EINVAL;
4784         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4785                 return -EINVAL;
4786
4787         /*
4788          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4789          */
4790         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4791                 if (rt_policy(policy)) {
4792                         unsigned long rlim_rtprio;
4793
4794                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4795                                 return -ESRCH;
4796                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4797                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4798
4799                         /* can't set/change the rt policy */
4800                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4801                                 return -EPERM;
4802
4803                         /* can't increase priority */
4804                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4805                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4806                                 return -EPERM;
4807                 }
4808                 /*
4809                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4810                  * move out of SCHED_IDLE either:
4811                  */
4812                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4813                         return -EPERM;
4814
4815                 /* can't change other user's priorities */
4816                 if ((current->euid != p->euid) &&
4817                     (current->euid != p->uid))
4818                         return -EPERM;
4819         }
4820
4821 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4822         /*
4823          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4824          * assigned.
4825          */
4826         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4827                 return -EPERM;
4828 #endif
4829
4830         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4831         if (retval)
4832                 return retval;
4833         /*
4834          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4835          * changing the priority of the task:
4836          */
4837         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4838         /*
4839          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4840          * runqueue lock must be held.
4841          */
4842         rq = __task_rq_lock(p);
4843         /* recheck policy now with rq lock held */
4844         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4845                 policy = oldpolicy = -1;
4846                 __task_rq_unlock(rq);
4847                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4848                 goto recheck;
4849         }
4850         update_rq_clock(rq);
4851         on_rq = p->se.on_rq;
4852         running = task_current(rq, p);
4853         if (on_rq)
4854                 deactivate_task(rq, p, 0);
4855         if (running)
4856                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4857
4858         oldprio = p->prio;
4859         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4860
4861         if (running)
4862                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4863         if (on_rq) {
4864                 activate_task(rq, p, 0);
4865
4866                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4867         }
4868         __task_rq_unlock(rq);
4869         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4870
4871         rt_mutex_adjust_pi(p);
4872
4873         return 0;
4874 }
4875 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4876
4877 static int
4878 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4879 {
4880         struct sched_param lparam;
4881         struct task_struct *p;
4882         int retval;
4883
4884         if (!param || pid < 0)
4885                 return -EINVAL;
4886         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4887                 return -EFAULT;
4888
4889         rcu_read_lock();
4890         retval = -ESRCH;
4891         p = find_process_by_pid(pid);
4892         if (p != NULL)
4893                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4894         rcu_read_unlock();
4895
4896         return retval;
4897 }
4898
4899 /**
4900  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4901  * @pid: the pid in question.
4902  * @policy: new policy.
4903  * @param: structure containing the new RT priority.
4904  */
4905 asmlinkage long
4906 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4907 {
4908         /* negative values for policy are not valid */
4909         if (policy < 0)
4910                 return -EINVAL;
4911
4912         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4913 }
4914
4915 /**
4916  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4917  * @pid: the pid in question.
4918  * @param: structure containing the new RT priority.
4919  */
4920 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4921 {
4922         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4923 }
4924
4925 /**
4926  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4927  * @pid: the pid in question.
4928  */
4929 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4930 {
4931         struct task_struct *p;
4932         int retval;
4933
4934         if (pid < 0)
4935                 return -EINVAL;
4936
4937         retval = -ESRCH;
4938         read_lock(&tasklist_lock);
4939         p = find_process_by_pid(pid);
4940         if (p) {
4941                 retval = security_task_getscheduler(p);
4942                 if (!retval)
4943                         retval = p->policy;
4944         }
4945         read_unlock(&tasklist_lock);
4946         return retval;
4947 }
4948
4949 /**
4950  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4951  * @pid: the pid in question.
4952  * @param: structure containing the RT priority.
4953  */
4954 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4955 {
4956         struct sched_param lp;
4957         struct task_struct *p;
4958         int retval;
4959
4960         if (!param || pid < 0)
4961                 return -EINVAL;
4962
4963         read_lock(&tasklist_lock);
4964         p = find_process_by_pid(pid);
4965         retval = -ESRCH;
4966         if (!p)
4967                 goto out_unlock;
4968
4969         retval = security_task_getscheduler(p);
4970         if (retval)
4971                 goto out_unlock;
4972
4973         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4974         read_unlock(&tasklist_lock);
4975
4976         /*
4977          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4978          */
4979         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4980
4981         return retval;
4982
4983 out_unlock:
4984         read_unlock(&tasklist_lock);
4985         return retval;
4986 }
4987
4988 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
4989 {
4990         cpumask_t cpus_allowed;
4991         cpumask_t new_mask = *in_mask;
4992         struct task_struct *p;
4993         int retval;
4994
4995         get_online_cpus();
4996         read_lock(&tasklist_lock);
4997
4998         p = find_process_by_pid(pid);
4999         if (!p) {
5000                 read_unlock(&tasklist_lock);
5001                 put_online_cpus();
5002                 return -ESRCH;
5003         }
5004
5005         /*
5006          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5007          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5008          * usage count and then drop tasklist_lock.
5009          */
5010         get_task_struct(p);
5011         read_unlock(&tasklist_lock);
5012
5013         retval = -EPERM;
5014         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5015                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5016                 goto out_unlock;
5017
5018         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5019         if (retval)
5020                 goto out_unlock;
5021
5022         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5023         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5024  again:
5025         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5026
5027         if (!retval) {
5028                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5029                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5030                         /*
5031                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5032                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5033                          * cpuset's cpus_allowed
5034                          */
5035                         new_mask = cpus_allowed;
5036                         goto again;
5037                 }
5038         }
5039 out_unlock:
5040         put_task_struct(p);
5041         put_online_cpus();
5042         return retval;
5043 }
5044
5045 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5046                              cpumask_t *new_mask)
5047 {
5048         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5049                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5050         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5051                 len = sizeof(cpumask_t);
5052         }
5053         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5054 }
5055
5056 /**
5057  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5058  * @pid: pid of the process
5059  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5060  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5061  */
5062 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5063                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5064 {
5065         cpumask_t new_mask;
5066         int retval;
5067
5068         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5069         if (retval)
5070                 return retval;
5071
5072         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5073 }
5074
5075 /*
5076  * Represents all cpu's present in the system
5077  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5078  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5079  * method, such as ACPI for e.g.
5080  */
5081
5082 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5083 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5084
5085 #ifndef CONFIG_SMP
5086 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5087 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5088
5089 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5090 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5091 #endif
5092
5093 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5094 {
5095         struct task_struct *p;
5096         int retval;
5097
5098         get_online_cpus();
5099         read_lock(&tasklist_lock);
5100
5101         retval = -ESRCH;
5102         p = find_process_by_pid(pid);
5103         if (!p)
5104                 goto out_unlock;
5105
5106         retval = security_task_getscheduler(p);
5107         if (retval)
5108                 goto out_unlock;
5109
5110         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5111
5112 out_unlock:
5113         read_unlock(&tasklist_lock);
5114         put_online_cpus();
5115
5116         return retval;
5117 }
5118
5119 /**
5120  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5121  * @pid: pid of the process
5122  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5123  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5124  */
5125 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5126                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5127 {
5128         int ret;
5129         cpumask_t mask;
5130
5131         if (len < sizeof(cpumask_t))
5132                 return -EINVAL;
5133
5134         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5135         if (ret < 0)
5136                 return ret;
5137
5138         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5139                 return -EFAULT;
5140
5141         return sizeof(cpumask_t);
5142 }
5143
5144 /**
5145  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5146  *
5147  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5148  * other threads running on this CPU then this function will return.
5149  */
5150 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5151 {
5152         struct rq *rq = this_rq_lock();
5153
5154         schedstat_inc(rq, yld_count);
5155         current->sched_class->yield_task(rq);
5156
5157         /*
5158          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5159          * no need to preempt or enable interrupts:
5160          */
5161         __release(rq->lock);
5162         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5163         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5164         preempt_enable_no_resched();
5165
5166         schedule();
5167
5168         return 0;
5169 }
5170
5171 static void __cond_resched(void)
5172 {
5173 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5174         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5175 #endif
5176         /*
5177          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5178          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5179          * cond_resched() call.
5180          */
5181         do {
5182                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5183                 schedule();
5184                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5185         } while (need_resched());
5186 }
5187
5188 int __sched _cond_resched(void)
5189 {
5190         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5191                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5192                 __cond_resched();
5193                 return 1;
5194         }
5195         return 0;
5196 }
5197 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5198
5199 /*
5200  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5201  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5202  *
5203  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5204  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5205  * spin_unlock(), once by hand).
5206  */
5207 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5208 {
5209         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5210         int ret = 0;
5211
5212         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5213                 spin_unlock(lock);
5214                 if (resched && need_resched())
5215                         __cond_resched();
5216                 else
5217                         cpu_relax();
5218                 ret = 1;
5219                 spin_lock(lock);
5220         }
5221         return ret;
5222 }
5223 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5224
5225 int __sched cond_resched_softirq(void)
5226 {
5227         BUG_ON(!in_softirq());
5228
5229         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5230                 local_bh_enable();
5231                 __cond_resched();
5232                 local_bh_disable();
5233                 return 1;
5234         }
5235         return 0;
5236 }
5237 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5238
5239 /**
5240  * yield - yield the current processor to other threads.
5241  *
5242  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5243  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5244  */
5245 void __sched yield(void)
5246 {
5247         set_current_state(TASK_RUNNING);
5248         sys_sched_yield();
5249 }
5250 EXPORT_SYMBOL(yield);
5251
5252 /*
5253  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5254  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5255  *
5256  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5257  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5258  */
5259 void __sched io_schedule(void)
5260 {
5261         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5262
5263         delayacct_blkio_start();
5264         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5265         schedule();
5266         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5267         delayacct_blkio_end();
5268 }
5269 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5270
5271 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5272 {
5273         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5274         long ret;
5275
5276         delayacct_blkio_start();
5277         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5278         ret = schedule_timeout(timeout);
5279         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5280         delayacct_blkio_end();
5281         return ret;
5282 }
5283
5284 /**
5285  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5286  * @policy: scheduling class.
5287  *
5288  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5289  * by a given scheduling class.
5290  */
5291 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5292 {
5293         int ret = -EINVAL;
5294
5295         switch (policy) {
5296         case SCHED_FIFO:
5297         case SCHED_RR:
5298                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5299                 break;
5300         case SCHED_NORMAL:
5301         case SCHED_BATCH:
5302         case SCHED_IDLE:
5303                 ret = 0;
5304                 break;
5305         }
5306         return ret;
5307 }
5308
5309 /**
5310  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5311  * @policy: scheduling class.
5312  *
5313  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5314  * by a given scheduling class.
5315  */
5316 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5317 {
5318         int ret = -EINVAL;
5319
5320         switch (policy) {
5321         case SCHED_FIFO:
5322         case SCHED_RR:
5323                 ret = 1;
5324                 break;
5325         case SCHED_NORMAL:
5326         case SCHED_BATCH:
5327         case SCHED_IDLE:
5328                 ret = 0;
5329         }
5330         return ret;
5331 }
5332
5333 /**
5334  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5335  * @pid: pid of the process.
5336  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5337  *
5338  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5339  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5340  */
5341 asmlinkage
5342 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5343 {
5344         struct task_struct *p;
5345         unsigned int time_slice;
5346         int retval;
5347         struct timespec t;
5348
5349         if (pid < 0)
5350                 return -EINVAL;
5351
5352         retval = -ESRCH;
5353         read_lock(&tasklist_lock);
5354         p = find_process_by_pid(pid);
5355         if (!p)
5356                 goto out_unlock;
5357
5358         retval = security_task_getscheduler(p);
5359         if (retval)
5360                 goto out_unlock;
5361
5362         /*
5363          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5364          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5365          */
5366         time_slice = 0;
5367         if (p->policy == SCHED_RR) {
5368                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5369         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5370                 struct sched_entity *se = &p->se;
5371                 unsigned long flags;
5372                 struct rq *rq;
5373
5374                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5375                 if (rq->cfs.load.weight)
5376                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5377                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5378         }
5379         read_unlock(&tasklist_lock);
5380         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5381         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5382         return retval;
5383
5384 out_unlock:
5385         read_unlock(&tasklist_lock);
5386         return retval;
5387 }
5388
5389 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5390
5391 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5392 {
5393         unsigned long free = 0;
5394         unsigned state;
5395
5396         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5397         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5398                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5399 #if BITS_PER_LONG == 32
5400         if (state == TASK_RUNNING)
5401                 printk(KERN_CONT " running  ");
5402         else
5403                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5404 #else
5405         if (state == TASK_RUNNING)
5406                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5407         else
5408                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5409 #endif
5410 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5411         {
5412                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5413                 while (!*n)
5414                         n++;
5415                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5416         }
5417 #endif
5418         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5419                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5420
5421         show_stack(p, NULL);
5422 }
5423
5424 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5425 {
5426         struct task_struct *g, *p;
5427
5428 #if BITS_PER_LONG == 32
5429         printk(KERN_INFO
5430                 "  task                PC stack   pid father\n");
5431 #else
5432         printk(KERN_INFO
5433                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5434 #endif
5435         read_lock(&tasklist_lock);
5436         do_each_thread(g, p) {
5437                 /*
5438                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5439                  * console might take alot of time:
5440                  */
5441                 touch_nmi_watchdog();
5442                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5443                         sched_show_task(p);
5444         } while_each_thread(g, p);
5445
5446         touch_all_softlockup_watchdogs();
5447
5448 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5449         sysrq_sched_debug_show();
5450 #endif
5451         read_unlock(&tasklist_lock);
5452         /*
5453          * Only show locks if all tasks are dumped:
5454          */
5455         if (state_filter == -1)
5456                 debug_show_all_locks();
5457 }
5458
5459 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5460 {
5461         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5462 }
5463
5464 /**
5465  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5466  * @idle: task in question
5467  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5468  *
5469  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5470  * flag, to make booting more robust.
5471  */
5472 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5473 {
5474         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5475         unsigned long flags;
5476
5477         __sched_fork(idle);
5478         idle->se.exec_start = sched_clock();
5479
5480         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5481         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5482         __set_task_cpu(idle, cpu);
5483
5484         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5485         rq->curr = rq->idle = idle;
5486 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5487         idle->oncpu = 1;
5488 #endif
5489         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5490
5491         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5492 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5493         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5494 #else
5495         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5496 #endif
5497         /*
5498          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5499          */
5500         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5501 }
5502
5503 /*
5504  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5505  * indicates which cpus entered this state. This is used
5506  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5507  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5508  * always be CPU_MASK_NONE.
5509  */
5510 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5511
5512 /*
5513  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5514  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5515  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5516  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5517  * number of CPUs.
5518  *
5519  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5520  */
5521 static inline void sched_init_granularity(void)
5522 {
5523         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5524         const unsigned long limit = 200000000;
5525
5526         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5527         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5528                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5529
5530         sysctl_sched_latency *= factor;
5531         if (sysctl_sched_latency > limit)
5532                 sysctl_sched_latency = limit;
5533
5534         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5535 }
5536
5537 #ifdef CONFIG_SMP
5538 /*
5539  * This is how migration works:
5540  *
5541  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5542  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5543  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5544  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5545  *    thread off the CPU)
5546  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5547  *    task is still in the wrong runqueue.
5548  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5549  *    it and puts it into the right queue.
5550  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5551  * 7) we wake up and the migration is done.
5552  */
5553
5554 /*
5555  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5556  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5557  * is removed from the allowed bitmask.
5558  *
5559  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5560  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5561  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5562  */
5563 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5564 {
5565         struct migration_req req;
5566         unsigned long flags;
5567         struct rq *rq;
5568         int ret = 0;
5569
5570         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5571         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5572                 ret = -EINVAL;
5573                 goto out;
5574         }
5575
5576         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5577                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5578         else {
5579                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5580                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5581         }
5582
5583         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5584         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5585                 goto out;
5586
5587         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5588                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5589                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5590                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5591                 wait_for_completion(&req.done);
5592                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5593                 return 0;
5594         }
5595 out:
5596         task_rq_unlock(rq, &flags);
5597
5598         return ret;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5601
5602 /*
5603  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5604  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5605  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5606  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5607  *
5608  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5609  * as the task is no longer on this CPU.
5610  *
5611  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5612  */
5613 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5614 {
5615         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5616         int ret = 0, on_rq;
5617
5618         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5619                 return ret;
5620
5621         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5622         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5623
5624         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5625         /* Already moved. */
5626         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5627                 goto out;
5628         /* Affinity changed (again). */
5629         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5630                 goto out;
5631
5632         on_rq = p->se.on_rq;
5633         if (on_rq)
5634                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5635
5636         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5637         if (on_rq) {
5638                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5639                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5640         }
5641         ret = 1;
5642 out:
5643         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5644         return ret;
5645 }
5646
5647 /*
5648  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5649  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5650  * another runqueue.
5651  */
5652 static int migration_thread(void *data)
5653 {
5654         int cpu = (long)data;
5655         struct rq *rq;
5656
5657         rq = cpu_rq(cpu);
5658         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5659
5660         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5661         while (!kthread_should_stop()) {
5662                 struct migration_req *req;
5663                 struct list_head *head;
5664
5665                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5666
5667                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5668                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5669                         goto wait_to_die;
5670                 }
5671
5672                 if (rq->active_balance) {
5673                         active_load_balance(rq, cpu);
5674                         rq->active_balance = 0;
5675                 }
5676
5677                 head = &rq->migration_queue;
5678
5679                 if (list_empty(head)) {
5680                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5681                         schedule();
5682                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5683                         continue;
5684                 }
5685                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5686                 list_del_init(head->next);
5687
5688                 spin_unlock(&rq->lock);
5689                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5690                 local_irq_enable();
5691
5692                 complete(&req->done);
5693         }
5694         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5695         return 0;
5696
5697 wait_to_die:
5698         /* Wait for kthread_stop */
5699         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5700         while (!kthread_should_stop()) {
5701                 schedule();
5702                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5703         }
5704         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5709
5710 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5711 {
5712         int ret;
5713
5714         local_irq_disable();
5715         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5716         local_irq_enable();
5717         return ret;
5718 }
5719
5720 /*
5721  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5722  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5723  */
5724 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5725 {
5726         unsigned long flags;
5727         cpumask_t mask;
5728         struct rq *rq;
5729         int dest_cpu;
5730
5731         do {
5732                 /* On same node? */
5733                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5734                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5735                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5736
5737                 /* On any allowed CPU? */
5738                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5739                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5740
5741                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5742                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5743                         cpumask_t cpus_allowed;
5744
5745                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5746                         /*
5747                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5748                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5749                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5750                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5751                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5752                          */
5753                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5754                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5755                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5756                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5757
5758                         /*
5759                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5760                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5761                          * leave kernel.
5762                          */
5763                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5764                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5765                                        "longer affine to cpu%d\n",
5766                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5767                         }
5768                 }
5769         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5770 }
5771
5772 /*
5773  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5774  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5775  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5776  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5777  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5778  */
5779 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5780 {
5781         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5782         unsigned long flags;
5783
5784         local_irq_save(flags);
5785         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5786         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5787         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5788         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5789         local_irq_restore(flags);
5790 }
5791
5792 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5793 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5794 {
5795         struct task_struct *p, *t;
5796
5797         read_lock(&tasklist_lock);
5798
5799         do_each_thread(t, p) {
5800                 if (p == current)
5801                         continue;
5802
5803                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5804                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5805         } while_each_thread(t, p);
5806
5807         read_unlock(&tasklist_lock);
5808 }
5809
5810 /*
5811  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5812  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5813  * Used by CPU offline code.
5814  */
5815 void sched_idle_next(void)
5816 {
5817         int this_cpu = smp_processor_id();
5818         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5819         struct task_struct *p = rq->idle;
5820         unsigned long flags;
5821
5822         /* cpu has to be offline */
5823         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5824
5825         /*
5826          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5827          * and interrupts disabled on the current cpu.
5828          */
5829         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5830
5831         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5832
5833         update_rq_clock(rq);
5834         activate_task(rq, p, 0);
5835
5836         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5837 }
5838
5839 /*
5840  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5841  * offline.
5842  */
5843 void idle_task_exit(void)
5844 {
5845         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5846
5847         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5848
5849         if (mm != &init_mm)
5850                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5851         mmdrop(mm);
5852 }
5853
5854 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5855 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5856 {
5857         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5858
5859         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5860         BUG_ON(!p->exit_state);
5861
5862         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5863         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5864
5865         get_task_struct(p);
5866
5867         /*
5868          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5869          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5870          * fine.
5871          */
5872         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5873         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5874         spin_lock_irq(&rq->lock);
5875
5876         put_task_struct(p);
5877 }
5878
5879 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5880 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5881 {
5882         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5883         struct task_struct *next;
5884
5885         for ( ; ; ) {
5886                 if (!rq->nr_running)
5887                         break;
5888                 update_rq_clock(rq);
5889                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5890                 if (!next)
5891                         break;
5892                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5893
5894         }
5895 }
5896 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5897
5898 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5899
5900 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5901         {
5902                 .procname       = "sched_domain",
5903                 .mode           = 0555,
5904         },
5905         {0, },
5906 };
5907
5908 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5909         {
5910                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5911                 .procname       = "kernel",
5912                 .mode           = 0555,
5913                 .child          = sd_ctl_dir,
5914         },
5915         {0, },
5916 };
5917
5918 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5919 {
5920         struct ctl_table *entry =
5921                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5922
5923         return entry;
5924 }
5925
5926 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5927 {
5928         struct ctl_table *entry;
5929
5930         /*
5931          * In the intermediate directories, both the child directory and
5932          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5933          * will always be set. In the lowest directory the names are
5934          * static strings and all have proc handlers.
5935          */
5936         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5937                 if (entry->child)
5938                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5939                 if (entry->proc_handler == NULL)
5940                         kfree(entry->procname);
5941         }
5942
5943         kfree(*tablep);
5944         *tablep = NULL;
5945 }
5946
5947 static void
5948 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5949                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5950                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5951 {
5952         entry->procname = procname;
5953         entry->data = data;
5954         entry->maxlen = maxlen;
5955         entry->mode = mode;
5956         entry->proc_handler = proc_handler;
5957 }
5958
5959 static struct ctl_table *
5960 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5961 {
5962         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5963
5964         if (table == NULL)
5965                 return NULL;
5966
5967         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5968                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5969         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5970                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5971         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5972                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5973         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5974                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5975         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5976                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5977         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5978                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5979         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5980                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5981         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5982                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5983         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5984                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5985         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5986                 &sd->cache_nice_tries,
5987                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5988         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5989                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5990         /* &table[11] is terminator */
5991
5992         return table;
5993 }
5994
5995 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5996 {
5997         struct ctl_table *entry, *table;
5998         struct sched_domain *sd;
5999         int domain_num = 0, i;
6000         char buf[32];
6001
6002         for_each_domain(cpu, sd)
6003                 domain_num++;
6004         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6005         if (table == NULL)
6006                 return NULL;
6007
6008         i = 0;
6009         for_each_domain(cpu, sd) {
6010                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6011                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6012                 entry->mode = 0555;
6013                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6014                 entry++;
6015                 i++;
6016         }
6017         return table;
6018 }
6019
6020 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6021 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6022 {
6023         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6024         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6025         char buf[32];
6026
6027         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6028         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6029
6030         if (entry == NULL)
6031                 return;
6032
6033         for_each_online_cpu(i) {
6034                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6035                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6036                 entry->mode = 0555;
6037                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6038                 entry++;
6039         }
6040
6041         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6042         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6043 }
6044
6045 /* may be called multiple times per register */
6046 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6047 {
6048         if (sd_sysctl_header)
6049                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6050         sd_sysctl_header = NULL;
6051         if (sd_ctl_dir[0].child)
6052                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6053 }
6054 #else
6055 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6056 {
6057 }
6058 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6059 {
6060 }
6061 #endif
6062
6063 /*
6064  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6065  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6066  */
6067 static int __cpuinit
6068 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6069 {
6070         struct task_struct *p;
6071         int cpu = (long)hcpu;
6072         unsigned long flags;
6073         struct rq *rq;
6074
6075         switch (action) {
6076
6077         case CPU_UP_PREPARE:
6078         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6079                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6080                 if (IS_ERR(p))
6081                         return NOTIFY_BAD;
6082                 kthread_bind(p, cpu);
6083                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6084                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6085                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6086                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6087                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6088                 break;
6089
6090         case CPU_ONLINE:
6091         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6092                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6093                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6094
6095                 /* Update our root-domain */
6096                 rq = cpu_rq(cpu);
6097                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6098                 if (rq->rd) {
6099                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6100                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6101                 }
6102                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6103                 break;
6104
6105 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6106         case CPU_UP_CANCELED:
6107         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6108                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6109                         break;
6110                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6111                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6112                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6113                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6114                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6115                 break;
6116
6117         case CPU_DEAD:
6118         case CPU_DEAD_FROZEN:
6119                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6120                 migrate_live_tasks(cpu);
6121                 rq = cpu_rq(cpu);
6122                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6123                 rq->migration_thread = NULL;
6124                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6125                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6126                 update_rq_clock(rq);
6127                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6128                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6129                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6130                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6131                 migrate_dead_tasks(cpu);
6132                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6133                 cpuset_unlock();
6134                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6135                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6136
6137                 /*
6138                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6139                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6140                  * the requestors.
6141                  */
6142                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6143                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6144                         struct migration_req *req;
6145
6146                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6147                                          struct migration_req, list);
6148                         list_del_init(&req->list);
6149                         complete(&req->done);
6150                 }
6151                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6152                 break;
6153
6154         case CPU_DYING:
6155         case CPU_DYING_FROZEN:
6156                 /* Update our root-domain */
6157                 rq = cpu_rq(cpu);
6158                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6159                 if (rq->rd) {
6160                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6161                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6162                 }
6163                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6164                 break;
6165 #endif
6166         }
6167         return NOTIFY_OK;
6168 }
6169
6170 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6171  * happens before everything else.
6172  */
6173 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6174         .notifier_call = migration_call,
6175         .priority = 10
6176 };
6177
6178 void __init migration_init(void)
6179 {
6180         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6181         int err;
6182
6183         /* Start one for the boot CPU: */
6184         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6185         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6186         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6187         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6188 }
6189 #endif
6190
6191 #ifdef CONFIG_SMP
6192
6193 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6194
6195 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6196                                   cpumask_t *groupmask)
6197 {
6198         struct sched_group *group = sd->groups;
6199         char str[256];
6200
6201         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6202         cpus_clear(*groupmask);
6203
6204         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6205
6206         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6207                 printk("does not load-balance\n");
6208                 if (sd->parent)
6209                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6210                                         " has parent");
6211                 return -1;
6212         }
6213
6214         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6215
6216         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6217                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6218                                 "CPU%d\n", cpu);
6219         }
6220         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6221                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6222                                 " CPU%d\n", cpu);
6223         }
6224
6225         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6226         do {
6227                 if (!group) {
6228                         printk("\n");
6229                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6230                         break;
6231                 }
6232
6233                 if (!group->__cpu_power) {
6234                         printk(KERN_CONT "\n");
6235                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6236                                         "set\n");
6237                         break;
6238                 }
6239
6240                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6241                         printk(KERN_CONT "\n");
6242                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6243                         break;
6244                 }
6245
6246                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6247                         printk(KERN_CONT "\n");
6248                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6249                         break;
6250                 }
6251
6252                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6253
6254                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6255                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6256
6257                 group = group->next;
6258         } while (group != sd->groups);
6259         printk(KERN_CONT "\n");
6260
6261         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6262                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6263
6264         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6265                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6266                         "of domain->span\n");
6267         return 0;
6268 }
6269
6270 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6271 {
6272         cpumask_t *groupmask;
6273         int level = 0;
6274
6275         if (!sd) {
6276                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6277                 return;
6278         }
6279
6280         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6281
6282         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6283         if (!groupmask) {
6284                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6285                 return;
6286         }
6287
6288         for (;;) {
6289                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6290                         break;
6291                 level++;
6292                 sd = sd->parent;
6293                 if (!sd)
6294                         break;
6295         }
6296         kfree(groupmask);
6297 }
6298 #else
6299 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6300 #endif
6301
6302 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6303 {
6304         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6305                 return 1;
6306
6307         /* Following flags need at least 2 groups */
6308         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6309                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6310                          SD_BALANCE_FORK |
6311                          SD_BALANCE_EXEC |
6312                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6313                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6314                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6315                         return 0;
6316         }
6317
6318         /* Following flags don't use groups */
6319         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6320                          SD_WAKE_AFFINE |
6321                          SD_WAKE_BALANCE))
6322                 return 0;
6323
6324         return 1;
6325 }
6326
6327 static int
6328 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6329 {
6330         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6331
6332         if (sd_degenerate(parent))
6333                 return 1;
6334
6335         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6336                 return 0;
6337
6338         /* Does parent contain flags not in child? */
6339         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6340         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6341                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6342         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6343         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6344                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6345                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6346                                 SD_BALANCE_FORK |
6347                                 SD_BALANCE_EXEC |
6348                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6349                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6350         }
6351         if (~cflags & pflags)
6352                 return 0;
6353
6354         return 1;
6355 }
6356
6357 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6358 {
6359         unsigned long flags;
6360         const struct sched_class *class;
6361
6362         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6363
6364         if (rq->rd) {
6365                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6366
6367                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6368                         if (class->leave_domain)
6369                                 class->leave_domain(rq);
6370                 }
6371
6372                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6373                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6374
6375                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6376                         kfree(old_rd);
6377         }
6378
6379         atomic_inc(&rd->refcount);
6380         rq->rd = rd;
6381
6382         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6383         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6384                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6385
6386         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6387                 if (class->join_domain)
6388                         class->join_domain(rq);
6389         }
6390
6391         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6392 }
6393
6394 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6395 {
6396         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6397
6398         cpus_clear(rd->span);
6399         cpus_clear(rd->online);
6400
6401         cpupri_init(&rd->cpupri);
6402 }
6403
6404 static void init_defrootdomain(void)
6405 {
6406         init_rootdomain(&def_root_domain);
6407         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6408 }
6409
6410 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6411 {
6412         struct root_domain *rd;
6413
6414         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6415         if (!rd)
6416                 return NULL;
6417
6418         init_rootdomain(rd);
6419
6420         return rd;
6421 }
6422
6423 /*
6424  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6425  * hold the hotplug lock.
6426  */
6427 static void
6428 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6429 {
6430         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6431         struct sched_domain *tmp;
6432
6433         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6434         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6435                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6436                 if (!parent)
6437                         break;
6438                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6439                         tmp->parent = parent->parent;
6440                         if (parent->parent)
6441                                 parent->parent->child = tmp;
6442                 }
6443         }
6444
6445         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6446                 sd = sd->parent;
6447                 if (sd)
6448                         sd->child = NULL;
6449         }
6450
6451         sched_domain_debug(sd, cpu);
6452
6453         rq_attach_root(rq, rd);
6454         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6455 }
6456
6457 /* cpus with isolated domains */
6458 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6459
6460 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6461 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6462 {
6463         int ints[NR_CPUS], i;
6464
6465         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6466         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6467         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6468                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6469                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6470         return 1;
6471 }
6472
6473 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6474
6475 /*
6476  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6477  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6478  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6479  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6480  *
6481  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6482  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6483  * and ->cpu_power to 0.
6484  */
6485 static void
6486 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6487                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6488                                         struct sched_group **sg,
6489                                         cpumask_t *tmpmask),
6490                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6491 {
6492         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6493         int i;
6494
6495         cpus_clear(*covered);
6496
6497         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6498                 struct sched_group *sg;
6499                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6500                 int j;
6501
6502                 if (cpu_isset(i, *covered))
6503                         continue;
6504
6505                 cpus_clear(sg->cpumask);
6506                 sg->__cpu_power = 0;
6507
6508                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6509                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6510                                 continue;
6511
6512                         cpu_set(j, *covered);
6513                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6514                 }
6515                 if (!first)
6516                         first = sg;
6517                 if (last)
6518                         last->next = sg;
6519                 last = sg;
6520         }
6521         last->next = first;
6522 }
6523
6524 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6525
6526 #ifdef CONFIG_NUMA
6527
6528 /**
6529  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6530  * @node: node whose sched_domain we're building
6531  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6532  *
6533  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6534  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6535  *
6536  * Should use nodemask_t.
6537  */
6538 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6539 {
6540         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6541
6542         min_val = INT_MAX;
6543
6544         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6545                 /* Start at @node */
6546                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6547
6548                 if (!nr_cpus_node(n))
6549                         continue;
6550
6551                 /* Skip already used nodes */
6552                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6553                         continue;
6554
6555                 /* Simple min distance search */
6556                 val = node_distance(node, n);
6557
6558                 if (val < min_val) {
6559                         min_val = val;
6560                         best_node = n;
6561                 }
6562         }
6563
6564         node_set(best_node, *used_nodes);
6565         return best_node;
6566 }
6567
6568 /**
6569  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6570  * @node: node whose cpumask we're constructing
6571  * @span: resulting cpumask
6572  *
6573  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6574  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6575  * out optimally.
6576  */
6577 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6578 {
6579         nodemask_t used_nodes;
6580         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6581         int i;
6582
6583         cpus_clear(*span);
6584         nodes_clear(used_nodes);
6585
6586         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6587         node_set(node, used_nodes);
6588
6589         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6590                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6591
6592                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6593                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6594         }
6595 }
6596 #endif
6597
6598 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6599
6600 /*
6601  * SMT sched-domains:
6602  */
6603 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6604 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6605 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6606
6607 static int
6608 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6609                  cpumask_t *unused)
6610 {
6611         if (sg)
6612                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6613         return cpu;
6614 }
6615 #endif
6616
6617 /*
6618  * multi-core sched-domains:
6619  */
6620 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6621 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6622 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6623 #endif
6624
6625 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6626 static int
6627 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6628                   cpumask_t *mask)
6629 {
6630         int group;
6631
6632         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6633         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6634         group = first_cpu(*mask);
6635         if (sg)
6636                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6637         return group;
6638 }
6639 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6640 static int
6641 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6642                   cpumask_t *unused)
6643 {
6644         if (sg)
6645                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6646         return cpu;
6647 }
6648 #endif
6649
6650 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6651 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6652
6653 static int
6654 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6655                   cpumask_t *mask)
6656 {
6657         int group;
6658 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6659         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6660         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6661         group = first_cpu(*mask);
6662 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6663         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6664         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6665         group = first_cpu(*mask);
6666 #else
6667         group = cpu;
6668 #endif
6669         if (sg)
6670                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6671         return group;
6672 }
6673
6674 #ifdef CONFIG_NUMA
6675 /*
6676  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6677  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6678  * gets dynamically allocated.
6679  */
6680 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6681 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6682
6683 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6684 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6685
6686 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6687                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6688 {
6689         int group;
6690
6691         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6692         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6693         group = first_cpu(*nodemask);
6694
6695         if (sg)
6696                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6697         return group;
6698 }
6699
6700 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6701 {
6702         struct sched_group *sg = group_head;
6703         int j;
6704
6705         if (!sg)
6706                 return;
6707         do {
6708                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6709                         struct sched_domain *sd;
6710
6711                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6712                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6713                                 /*
6714                                  * Only add "power" once for each
6715                                  * physical package.
6716                                  */
6717                                 continue;
6718                         }
6719
6720                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6721                 }
6722                 sg = sg->next;
6723         } while (sg != group_head);
6724 }
6725 #endif
6726
6727 #ifdef CONFIG_NUMA
6728 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6729 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6730 {
6731         int cpu, i;
6732
6733         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6734                 struct sched_group **sched_group_nodes
6735                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6736
6737                 if (!sched_group_nodes)
6738                         continue;
6739
6740                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6741                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6742
6743                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6744                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6745                         if (cpus_empty(*nodemask))
6746                                 continue;
6747
6748                         if (sg == NULL)
6749                                 continue;
6750                         sg = sg->next;
6751 next_sg:
6752                         oldsg = sg;
6753                         sg = sg->next;
6754                         kfree(oldsg);
6755                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6756                                 goto next_sg;
6757                 }
6758                 kfree(sched_group_nodes);
6759                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6760         }
6761 }
6762 #else
6763 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6764 {
6765 }
6766 #endif
6767
6768 /*
6769  * Initialize sched groups cpu_power.
6770  *
6771  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6772  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6773  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6774  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6775  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6776  * less cpu_power.
6777  *
6778  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6779  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6780  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6781  */
6782 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6783 {
6784         struct sched_domain *child;
6785         struct sched_group *group;
6786
6787         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6788
6789         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6790                 return;
6791
6792         child = sd->child;
6793
6794         sd->groups->__cpu_power = 0;
6795
6796         /*
6797          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6798          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6799          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6800          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6801          * same sched domain.
6802          */
6803         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6804                        (child->flags &
6805                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6806                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6807                 return;
6808         }
6809
6810         /*
6811          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6812          */
6813         group = child->groups;
6814         do {
6815                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6816                 group = group->next;
6817         } while (group != child->groups);
6818 }
6819
6820 /*
6821  * Initializers for schedule domains
6822  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6823  */
6824
6825 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6826 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6827 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6828 {                                                               \
6829         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6830         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6831         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6832 }
6833
6834 SD_INIT_FUNC(CPU)
6835 #ifdef CONFIG_NUMA
6836  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6837  SD_INIT_FUNC(NODE)
6838 #endif
6839 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6840  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6841 #endif
6842 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6843  SD_INIT_FUNC(MC)
6844 #endif
6845
6846 /*
6847  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
6848  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
6849  * if the amount of space is significant.
6850  */
6851 struct allmasks {
6852         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
6853         union {
6854                 cpumask_t nodemask;
6855                 cpumask_t this_sibling_map;
6856                 cpumask_t this_core_map;
6857         };
6858         cpumask_t send_covered;
6859
6860 #ifdef CONFIG_NUMA
6861         cpumask_t domainspan;
6862         cpumask_t covered;
6863         cpumask_t notcovered;
6864 #endif
6865 };
6866
6867 #if     NR_CPUS > 128
6868 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
6869 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
6870 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
6871 #else
6872 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
6873 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
6874 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
6875 #endif
6876
6877 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
6878                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
6879
6880 static int default_relax_domain_level = -1;
6881
6882 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6883 {
6884         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6885         return 1;
6886 }
6887 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6888
6889 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6890                                  struct sched_domain_attr *attr)
6891 {
6892         int request;
6893
6894         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6895                 if (default_relax_domain_level < 0)
6896                         return;
6897                 else
6898                         request = default_relax_domain_level;
6899         } else
6900                 request = attr->relax_domain_level;
6901         if (request < sd->level) {
6902                 /* turn off idle balance on this domain */
6903                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6904         } else {
6905                 /* turn on idle balance on this domain */
6906                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6907         }
6908 }
6909
6910 /*
6911  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6912  * to the individual cpus
6913  */
6914 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
6915                                  struct sched_domain_attr *attr)
6916 {
6917         int i;
6918         struct root_domain *rd;
6919         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
6920         cpumask_t *tmpmask;
6921 #ifdef CONFIG_NUMA
6922         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6923         int sd_allnodes = 0;
6924
6925         /*
6926          * Allocate the per-node list of sched groups
6927          */
6928         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6929                                     GFP_KERNEL);
6930         if (!sched_group_nodes) {
6931                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6932                 return -ENOMEM;
6933         }
6934 #endif
6935
6936         rd = alloc_rootdomain();
6937         if (!rd) {
6938                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6939 #ifdef CONFIG_NUMA
6940                 kfree(sched_group_nodes);
6941 #endif
6942                 return -ENOMEM;
6943         }
6944
6945 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
6946         /* get space for all scratch cpumask variables */
6947         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
6948         if (!allmasks) {
6949                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
6950                 kfree(rd);
6951 #ifdef CONFIG_NUMA
6952                 kfree(sched_group_nodes);
6953 #endif
6954                 return -ENOMEM;
6955         }
6956 #endif
6957         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
6958
6959
6960 #ifdef CONFIG_NUMA
6961         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6962 #endif
6963
6964         /*
6965          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6966          */
6967         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6968                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6969                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6970
6971                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6972                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6973
6974 #ifdef CONFIG_NUMA
6975                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6976                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
6977                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6978                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
6979                         set_domain_attribute(sd, attr);
6980                         sd->span = *cpu_map;
6981                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6982                         p = sd;
6983                         sd_allnodes = 1;
6984                 } else
6985                         p = NULL;
6986
6987                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6988                 SD_INIT(sd, NODE);
6989                 set_domain_attribute(sd, attr);
6990                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
6991                 sd->parent = p;
6992                 if (p)
6993                         p->child = sd;
6994                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6995 #endif
6996
6997                 p = sd;
6998                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6999                 SD_INIT(sd, CPU);
7000                 set_domain_attribute(sd, attr);
7001                 sd->span = *nodemask;
7002                 sd->parent = p;
7003                 if (p)
7004                         p->child = sd;
7005                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7006
7007 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7008                 p = sd;
7009                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7010                 SD_INIT(sd, MC);
7011                 set_domain_attribute(sd, attr);
7012                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7013                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7014                 sd->parent = p;
7015                 p->child = sd;
7016                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7017 #endif
7018
7019 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7020                 p = sd;
7021                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7022                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7023                 set_domain_attribute(sd, attr);
7024                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7025                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7026                 sd->parent = p;
7027                 p->child = sd;
7028                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7029 #endif
7030         }
7031
7032 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7033         /* Set up CPU (sibling) groups */
7034         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7035                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7036                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7037
7038                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7039                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7040                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7041                         continue;
7042
7043                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7044                                         &cpu_to_cpu_group,
7045                                         send_covered, tmpmask);
7046         }
7047 #endif
7048
7049 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7050         /* Set up multi-core groups */
7051         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7052                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7053                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7054
7055                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7056                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7057                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7058                         continue;
7059
7060                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7061                                         &cpu_to_core_group,
7062                                         send_covered, tmpmask);
7063         }
7064 #endif
7065
7066         /* Set up physical groups */
7067         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7068                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7069                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7070
7071                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7072                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7073                 if (cpus_empty(*nodemask))
7074                         continue;
7075
7076                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7077                                         &cpu_to_phys_group,
7078                                         send_covered, tmpmask);
7079         }
7080
7081 #ifdef CONFIG_NUMA
7082         /* Set up node groups */
7083         if (sd_allnodes) {
7084                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7085
7086                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7087                                         &cpu_to_allnodes_group,
7088                                         send_covered, tmpmask);
7089         }
7090
7091         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7092                 /* Set up node groups */
7093                 struct sched_group *sg, *prev;
7094                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7095                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7096                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7097                 int j;
7098
7099                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7100                 cpus_clear(*covered);
7101
7102                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7103                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7104                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7105                         continue;
7106                 }
7107
7108                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7109                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7110
7111                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7112                 if (!sg) {
7113                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7114                                 "node %d\n", i);
7115                         goto error;
7116                 }
7117                 sched_group_nodes[i] = sg;
7118                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7119                         struct sched_domain *sd;
7120
7121                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7122                         sd->groups = sg;
7123                 }
7124                 sg->__cpu_power = 0;
7125                 sg->cpumask = *nodemask;
7126                 sg->next = sg;
7127                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7128                 prev = sg;
7129
7130                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7131                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7132                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7133                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7134
7135                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7136                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7137                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7138                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7139                                 break;
7140
7141                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7142                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7143                                 continue;
7144
7145                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7146                                           GFP_KERNEL, i);
7147                         if (!sg) {
7148                                 printk(KERN_WARNING
7149                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7150                                 goto error;
7151                         }
7152                         sg->__cpu_power = 0;
7153                         sg->cpumask = *tmpmask;
7154                         sg->next = prev->next;
7155                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7156                         prev->next = sg;
7157                         prev = sg;
7158                 }
7159         }
7160 #endif
7161
7162         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7163 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7164         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7165                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7166
7167                 init_sched_groups_power(i, sd);
7168         }
7169 #endif
7170 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7171         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7172                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7173
7174                 init_sched_groups_power(i, sd);
7175         }
7176 #endif
7177
7178         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7179                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7180
7181                 init_sched_groups_power(i, sd);
7182         }
7183
7184 #ifdef CONFIG_NUMA
7185         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7186                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7187
7188         if (sd_allnodes) {
7189                 struct sched_group *sg;
7190
7191                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7192                                                                 tmpmask);
7193                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7194         }
7195 #endif
7196
7197         /* Attach the domains */
7198         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7199                 struct sched_domain *sd;
7200 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7201                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7202 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7203                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7204 #else
7205                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7206 #endif
7207                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7208         }
7209
7210         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7211         return 0;
7212
7213 #ifdef CONFIG_NUMA
7214 error:
7215         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7216         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7217         return -ENOMEM;
7218 #endif
7219 }
7220
7221 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7222 {
7223         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7224 }
7225
7226 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7227 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7228 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7229                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7230
7231 /*
7232  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7233  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7234  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7235  */
7236 static cpumask_t fallback_doms;
7237
7238 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7239 {
7240 }
7241
7242 /*
7243  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7244  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7245  * exclude other special cases in the future.
7246  */
7247 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7248 {
7249         int err;
7250
7251         arch_update_cpu_topology();
7252         ndoms_cur = 1;
7253         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7254         if (!doms_cur)
7255                 doms_cur = &fallback_doms;
7256         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7257         dattr_cur = NULL;
7258         err = build_sched_domains(doms_cur);
7259         register_sched_domain_sysctl();
7260
7261         return err;
7262 }
7263
7264 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7265                                        cpumask_t *tmpmask)
7266 {
7267         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7268 }
7269
7270 /*
7271  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7272  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7273  */
7274 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7275 {
7276         cpumask_t tmpmask;
7277         int i;
7278
7279         unregister_sched_domain_sysctl();
7280
7281         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7282                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7283         synchronize_sched();
7284         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7285 }
7286
7287 /* handle null as "default" */
7288 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7289                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7290 {
7291         struct sched_domain_attr tmp;
7292
7293         /* fast path */
7294         if (!new && !cur)
7295                 return 1;
7296
7297         tmp = SD_ATTR_INIT;
7298         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7299                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7300                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7301 }
7302
7303 /*
7304  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7305  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7306  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7307  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7308  *
7309  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7310  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7311  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7312  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7313  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7314  * it as it is.
7315  *
7316  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7317  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7318  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7319  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7320  * 'fallback_doms'.
7321  *
7322  * Call with hotplug lock held
7323  */
7324 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7325                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7326 {
7327         int i, j;
7328
7329         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7330
7331         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7332         unregister_sched_domain_sysctl();
7333
7334         if (doms_new == NULL) {
7335                 ndoms_new = 1;
7336                 doms_new = &fallback_doms;
7337                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7338                 dattr_new = NULL;
7339         }
7340
7341         /* Destroy deleted domains */
7342         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7343                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7344                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7345                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7346                                 goto match1;
7347                 }
7348                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7349                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7350 match1:
7351                 ;
7352         }
7353
7354         /* Build new domains */
7355         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7356                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7357                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7358                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7359                                 goto match2;
7360                 }
7361                 /* no match - add a new doms_new */
7362                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7363                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7364 match2:
7365                 ;
7366         }
7367
7368         /* Remember the new sched domains */
7369         if (doms_cur != &fallback_doms)
7370                 kfree(doms_cur);
7371         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7372         doms_cur = doms_new;
7373         dattr_cur = dattr_new;
7374         ndoms_cur = ndoms_new;
7375
7376         register_sched_domain_sysctl();
7377
7378         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7379 }
7380
7381 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7382 int arch_reinit_sched_domains(void)
7383 {
7384         int err;
7385
7386         get_online_cpus();
7387         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7388         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7389         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7390         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7391         put_online_cpus();
7392
7393         return err;
7394 }
7395
7396 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7397 {
7398         int ret;
7399
7400         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7401                 return -EINVAL;
7402
7403         if (smt)
7404                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7405         else
7406                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7407
7408         ret = arch_reinit_sched_domains();
7409
7410         return ret ? ret : count;
7411 }
7412
7413 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7414 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7415 {
7416         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7417 }
7418 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7419                                             const char *buf, size_t count)
7420 {
7421         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7422 }
7423 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7424                    sched_mc_power_savings_store);
7425 #endif
7426
7427 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7428 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7429 {
7430         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7431 }
7432 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7433                                              const char *buf, size_t count)
7434 {
7435         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7436 }
7437 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7438                    sched_smt_power_savings_store);
7439 #endif
7440
7441 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7442 {
7443         int err = 0;
7444
7445 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7446         if (smt_capable())
7447                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7448                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7449 #endif
7450 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7451         if (!err && mc_capable())
7452                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7453                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7454 #endif
7455         return err;
7456 }
7457 #endif
7458
7459 /*
7460  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7461  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7462  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7463  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7464  */
7465 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7466                                 unsigned long action, void *hcpu)
7467 {
7468         switch (action) {
7469         case CPU_UP_PREPARE:
7470         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7471         case CPU_DOWN_PREPARE:
7472         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7473                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7474                 return NOTIFY_OK;
7475
7476         case CPU_UP_CANCELED:
7477         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7478         case CPU_DOWN_FAILED:
7479         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7480         case CPU_ONLINE:
7481         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7482         case CPU_DEAD:
7483         case CPU_DEAD_FROZEN:
7484                 /*
7485                  * Fall through and re-initialise the domains.
7486                  */
7487                 break;
7488         default:
7489                 return NOTIFY_DONE;
7490         }
7491
7492         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7493         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7494
7495         return NOTIFY_OK;
7496 }
7497
7498 void __init sched_init_smp(void)
7499 {
7500         cpumask_t non_isolated_cpus;
7501
7502 #if defined(CONFIG_NUMA)
7503         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7504                                                                 GFP_KERNEL);
7505         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7506 #endif
7507         get_online_cpus();
7508         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7509         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7510         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7511         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7512                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7513         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7514         put_online_cpus();
7515         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7516         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7517         init_hrtick();
7518
7519         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7520         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7521                 BUG();
7522         sched_init_granularity();
7523 }
7524 #else
7525 void __init sched_init_smp(void)
7526 {
7527         sched_init_granularity();
7528 }
7529 #endif /* CONFIG_SMP */
7530
7531 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7532 {
7533         return in_lock_functions(addr) ||
7534                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7535                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7536 }
7537
7538 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7539 {
7540         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7541         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7543         cfs_rq->rq = rq;
7544 #endif
7545         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7546 }
7547
7548 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7549 {
7550         struct rt_prio_array *array;
7551         int i;
7552
7553         array = &rt_rq->active;
7554         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7555                 INIT_LIST_HEAD(array->xqueue + i);
7556                 INIT_LIST_HEAD(array->squeue + i);
7557                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7558         }
7559         /* delimiter for bitsearch: */
7560         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7561
7562 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7563         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7564 #endif
7565 #ifdef CONFIG_SMP
7566         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7567         rt_rq->overloaded = 0;
7568 #endif
7569
7570         rt_rq->rt_time = 0;
7571         rt_rq->rt_throttled = 0;
7572         rt_rq->rt_runtime = 0;
7573         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7574
7575 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7576         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7577         rt_rq->rq = rq;
7578 #endif
7579 }
7580
7581 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7582 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7583                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7584                                 struct sched_entity *parent)
7585 {
7586         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7587         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7588         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7589         cfs_rq->tg = tg;
7590         if (add)
7591                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7592
7593         tg->se[cpu] = se;
7594         /* se could be NULL for init_task_group */
7595         if (!se)
7596                 return;
7597
7598         if (!parent)
7599                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7600         else
7601                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7602
7603         se->my_q = cfs_rq;
7604         se->load.weight = tg->shares;
7605         se->load.inv_weight = 0;
7606         se->parent = parent;
7607 }
7608 #endif
7609
7610 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7611 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7612                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7613                 struct sched_rt_entity *parent)
7614 {
7615         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7616
7617         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7618         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7619         rt_rq->tg = tg;
7620         rt_rq->rt_se = rt_se;
7621         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7622         if (add)
7623                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7624
7625         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7626         if (!rt_se)
7627                 return;
7628
7629         if (!parent)
7630                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7631         else
7632                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7633
7634         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7635         rt_se->my_q = rt_rq;
7636         rt_se->parent = parent;
7637         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7638 }
7639 #endif
7640
7641 void __init sched_init(void)
7642 {
7643         int i, j;
7644         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7645
7646 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7647         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7648 #endif
7649 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7650         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7651 #endif
7652 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7653         alloc_size *= 2;
7654 #endif
7655         /*
7656          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7657          * we use alloc_bootmem().
7658          */
7659         if (alloc_size) {
7660                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
7661
7662 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7663                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7664                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7665
7666                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7667                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7668
7669 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7670                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7671                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7672
7673                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7674                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7675 #endif
7676 #endif
7677 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7678                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7679                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7680
7681                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7682                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7683
7684 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7685                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7686                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7687
7688                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7689                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7690 #endif
7691 #endif
7692         }
7693
7694 #ifdef CONFIG_SMP
7695         init_defrootdomain();
7696 #endif
7697
7698         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7699                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7700
7701 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7702         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7703                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7704 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7705         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7706                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7707 #endif
7708 #endif
7709
7710 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7711         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7712         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7713
7714 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7715         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7716         init_task_group.parent = &root_task_group;
7717         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
7718 #endif
7719 #endif
7720
7721         for_each_possible_cpu(i) {
7722                 struct rq *rq;
7723
7724                 rq = cpu_rq(i);
7725                 spin_lock_init(&rq->lock);
7726                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7727                 rq->nr_running = 0;
7728                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7729                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7730 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7731                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7732                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7733 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7734                 /*
7735                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7736                  *
7737                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7738                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7739                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7740                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7741                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7742                  * (se->load.weight).
7743                  *
7744                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7745                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7746                  * then A0's share of the cpu resource is:
7747                  *
7748                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7749                  *
7750                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7751                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7752                  */
7753                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7754 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7755                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7756                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7757                 /*
7758                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7759                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7760                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7761                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7762                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7763                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7764                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7765                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7766                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7767                  */
7768                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7769                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7770                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7771                                 root_task_group.se[i]);
7772
7773 #endif
7774 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7775
7776                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7777 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7778                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7779 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7780                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7781 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7782                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7783                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7784                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7785                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7786                                 root_task_group.rt_se[i]);
7787 #endif
7788 #endif
7789
7790                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7791                         rq->cpu_load[j] = 0;
7792 #ifdef CONFIG_SMP
7793                 rq->sd = NULL;
7794                 rq->rd = NULL;
7795                 rq->active_balance = 0;
7796                 rq->next_balance = jiffies;
7797                 rq->push_cpu = 0;
7798                 rq->cpu = i;
7799                 rq->migration_thread = NULL;
7800                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7801                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7802 #endif
7803                 init_rq_hrtick(rq);
7804                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7805         }
7806
7807         set_load_weight(&init_task);
7808
7809 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7810         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7811 #endif
7812
7813 #ifdef CONFIG_SMP
7814         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7815 #endif
7816
7817 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7818         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7819 #endif
7820
7821         /*
7822          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7823          */
7824         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7825         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7826
7827         /*
7828          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7829          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7830          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7831          * when this runqueue becomes "idle".
7832          */
7833         init_idle(current, smp_processor_id());
7834         /*
7835          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7836          */
7837         current->sched_class = &fair_sched_class;
7838
7839         scheduler_running = 1;
7840 }
7841
7842 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7843 void __might_sleep(char *file, int line)
7844 {
7845 #ifdef in_atomic
7846         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7847
7848         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7849             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7850                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7851                         return;
7852                 prev_jiffy = jiffies;
7853                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7854                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7855                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7856                         in_atomic(), irqs_disabled());
7857                 debug_show_held_locks(current);
7858                 if (irqs_disabled())
7859                         print_irqtrace_events(current);
7860                 dump_stack();
7861         }
7862 #endif
7863 }
7864 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7865 #endif
7866
7867 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7868 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7869 {
7870         int on_rq;
7871
7872         update_rq_clock(rq);
7873         on_rq = p->se.on_rq;
7874         if (on_rq)
7875                 deactivate_task(rq, p, 0);
7876         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7877         if (on_rq) {
7878                 activate_task(rq, p, 0);
7879                 resched_task(rq->curr);
7880         }
7881 }
7882
7883 void normalize_rt_tasks(void)
7884 {
7885         struct task_struct *g, *p;
7886         unsigned long flags;
7887         struct rq *rq;
7888
7889         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7890         do_each_thread(g, p) {
7891                 /*
7892                  * Only normalize user tasks:
7893                  */
7894                 if (!p->mm)
7895                         continue;
7896
7897                 p->se.exec_start                = 0;
7898 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7899                 p->se.wait_start                = 0;
7900                 p->se.sleep_start               = 0;
7901                 p->se.block_start               = 0;
7902 #endif
7903
7904                 if (!rt_task(p)) {
7905                         /*
7906                          * Renice negative nice level userspace
7907                          * tasks back to 0:
7908                          */
7909                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7910                                 set_user_nice(p, 0);
7911                         continue;
7912                 }
7913
7914                 spin_lock(&p->pi_lock);
7915                 rq = __task_rq_lock(p);
7916
7917                 normalize_task(rq, p);
7918
7919                 __task_rq_unlock(rq);
7920                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7921         } while_each_thread(g, p);
7922
7923         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7924 }
7925
7926 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7927
7928 #ifdef CONFIG_IA64
7929 /*
7930  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7931  *
7932  * They can only be called when the whole system has been
7933  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7934  * activity can take place. Using them for anything else would
7935  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7936  * under any other configuration.
7937  */
7938
7939 /**
7940  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7941  * @cpu: the processor in question.
7942  *
7943  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7944  */
7945 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7946 {
7947         return cpu_curr(cpu);
7948 }
7949
7950 /**
7951  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7952  * @cpu: the processor in question.
7953  * @p: the task pointer to set.
7954  *
7955  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7956  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7957  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7958  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7959  * and caller must save the original value of the current task (see
7960  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7961  * re-starting the system.
7962  *
7963  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7964  */
7965 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7966 {
7967         cpu_curr(cpu) = p;
7968 }
7969
7970 #endif
7971
7972 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7973 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7974 {
7975         int i;
7976
7977         for_each_possible_cpu(i) {
7978                 if (tg->cfs_rq)
7979                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7980                 if (tg->se)
7981                         kfree(tg->se[i]);
7982         }
7983
7984         kfree(tg->cfs_rq);
7985         kfree(tg->se);
7986 }
7987
7988 static
7989 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7990 {
7991         struct cfs_rq *cfs_rq;
7992         struct sched_entity *se, *parent_se;
7993         struct rq *rq;
7994         int i;
7995
7996         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7997         if (!tg->cfs_rq)
7998                 goto err;
7999         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8000         if (!tg->se)
8001                 goto err;
8002
8003         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8004
8005         for_each_possible_cpu(i) {
8006                 rq = cpu_rq(i);
8007
8008                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8009                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8010                 if (!cfs_rq)
8011                         goto err;
8012
8013                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8014                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8015                 if (!se)
8016                         goto err;
8017
8018                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8019                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8020         }
8021
8022         return 1;
8023
8024  err:
8025         return 0;
8026 }
8027
8028 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8029 {
8030         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8031                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8032 }
8033
8034 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8035 {
8036         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8037 }
8038 #else
8039 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8040 {
8041 }
8042
8043 static inline
8044 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8045 {
8046         return 1;
8047 }
8048
8049 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8050 {
8051 }
8052
8053 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8054 {
8055 }
8056 #endif
8057
8058 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8059 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8060 {
8061         int i;
8062
8063         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8064
8065         for_each_possible_cpu(i) {
8066                 if (tg->rt_rq)
8067                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8068                 if (tg->rt_se)
8069                         kfree(tg->rt_se[i]);
8070         }
8071
8072         kfree(tg->rt_rq);
8073         kfree(tg->rt_se);
8074 }
8075
8076 static
8077 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8078 {
8079         struct rt_rq *rt_rq;
8080         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8081         struct rq *rq;
8082         int i;
8083
8084         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8085         if (!tg->rt_rq)
8086                 goto err;
8087         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8088         if (!tg->rt_se)
8089                 goto err;
8090
8091         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8092                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8093
8094         for_each_possible_cpu(i) {
8095                 rq = cpu_rq(i);
8096
8097                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8098                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8099                 if (!rt_rq)
8100                         goto err;
8101
8102                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8103                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8104                 if (!rt_se)
8105                         goto err;
8106
8107                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8108                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8109         }
8110
8111         return 1;
8112
8113  err:
8114         return 0;
8115 }
8116
8117 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8118 {
8119         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8120                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8121 }
8122
8123 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8124 {
8125         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8126 }
8127 #else
8128 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8129 {
8130 }
8131
8132 static inline
8133 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8134 {
8135         return 1;
8136 }
8137
8138 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8139 {
8140 }
8141
8142 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8143 {
8144 }
8145 #endif
8146
8147 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8148 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8149 {
8150         free_fair_sched_group(tg);
8151         free_rt_sched_group(tg);
8152         kfree(tg);
8153 }
8154
8155 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8156 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8157 {
8158         struct task_group *tg;
8159         unsigned long flags;
8160         int i;
8161
8162         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8163         if (!tg)
8164                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8165
8166         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8167                 goto err;
8168
8169         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8170                 goto err;
8171
8172         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8173         for_each_possible_cpu(i) {
8174                 register_fair_sched_group(tg, i);
8175                 register_rt_sched_group(tg, i);
8176         }
8177         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8178
8179         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8180
8181         tg->parent = parent;
8182         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8183         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8184         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8185
8186         return tg;
8187
8188 err:
8189         free_sched_group(tg);
8190         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8191 }
8192
8193 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8194 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8195 {
8196         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8197         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8198 }
8199
8200 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8201 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8202 {
8203         unsigned long flags;
8204         int i;
8205
8206         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8207         for_each_possible_cpu(i) {
8208                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8209                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8210         }
8211         list_del_rcu(&tg->list);
8212         list_del_rcu(&tg->siblings);
8213         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8214
8215         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8216         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8217 }
8218
8219 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8220  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8221  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8222  *      reflect its new group.
8223  */
8224 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8225 {
8226         int on_rq, running;
8227         unsigned long flags;
8228         struct rq *rq;
8229
8230         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8231
8232         update_rq_clock(rq);
8233
8234         running = task_current(rq, tsk);
8235         on_rq = tsk->se.on_rq;
8236
8237         if (on_rq)
8238                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8239         if (unlikely(running))
8240                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8241
8242         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8243
8244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8245         if (tsk->sched_class->moved_group)
8246                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8247 #endif
8248
8249         if (unlikely(running))
8250                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8251         if (on_rq)
8252                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8253
8254         task_rq_unlock(rq, &flags);
8255 }
8256 #endif
8257
8258 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8259 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8260 {
8261         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8262         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8263         int on_rq;
8264
8265         spin_lock_irq(&rq->lock);
8266
8267         on_rq = se->on_rq;
8268         if (on_rq)
8269                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8270
8271         se->load.weight = shares;
8272         se->load.inv_weight = 0;
8273
8274         if (on_rq)
8275                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8276
8277         spin_unlock_irq(&rq->lock);
8278 }
8279
8280 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8281
8282 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8283 {
8284         int i;
8285         unsigned long flags;
8286
8287         /*
8288          * We can't change the weight of the root cgroup.
8289          */
8290         if (!tg->se[0])
8291                 return -EINVAL;
8292
8293         if (shares < MIN_SHARES)
8294                 shares = MIN_SHARES;
8295         else if (shares > MAX_SHARES)
8296                 shares = MAX_SHARES;
8297
8298         mutex_lock(&shares_mutex);
8299         if (tg->shares == shares)
8300                 goto done;
8301
8302         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8303         for_each_possible_cpu(i)
8304                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8305         list_del_rcu(&tg->siblings);
8306         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8307
8308         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8309         synchronize_sched();
8310
8311         /*
8312          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8313          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8314          */
8315         tg->shares = shares;
8316         for_each_possible_cpu(i)
8317                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8318
8319         /*
8320          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8321          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8322          */
8323         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8324         for_each_possible_cpu(i)
8325                 register_fair_sched_group(tg, i);
8326         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8327         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8328 done:
8329         mutex_unlock(&shares_mutex);
8330         return 0;
8331 }
8332
8333 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8334 {
8335         return tg->shares;
8336 }
8337 #endif
8338
8339 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8340 /*
8341  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8342  */
8343 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8344
8345 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8346 {
8347         if (runtime == RUNTIME_INF)
8348                 return 1ULL << 16;
8349
8350         return div64_u64(runtime << 16, period);
8351 }
8352
8353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8354 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8355 {
8356         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8357         unsigned long total = 0;
8358
8359         if (!parent) {
8360                 if (global_rt_period() < period)
8361                         return 0;
8362
8363                 return to_ratio(period, runtime) <
8364                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8365         }
8366
8367         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8368                 return 0;
8369
8370         rcu_read_lock();
8371         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8372                 if (tgi == tg)
8373                         continue;
8374
8375                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8376                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8377         }
8378         rcu_read_unlock();
8379
8380         return total + to_ratio(period, runtime) <
8381                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8382                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8383 }
8384 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8385 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8386 {
8387         struct task_group *tgi;
8388         unsigned long total = 0;
8389         unsigned long global_ratio =
8390                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8391
8392         rcu_read_lock();
8393         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8394                 if (tgi == tg)
8395                         continue;
8396
8397                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8398                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8399         }
8400         rcu_read_unlock();
8401
8402         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8403 }
8404 #endif
8405
8406 /* Must be called with tasklist_lock held */
8407 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8408 {
8409         struct task_struct *g, *p;
8410         do_each_thread(g, p) {
8411                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8412                         return 1;
8413         } while_each_thread(g, p);
8414         return 0;
8415 }
8416
8417 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8418                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8419 {
8420         int i, err = 0;
8421
8422         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8423         read_lock(&tasklist_lock);
8424         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8425                 err = -EBUSY;
8426                 goto unlock;
8427         }
8428         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8429                 err = -EINVAL;
8430                 goto unlock;
8431         }
8432
8433         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8434         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8435         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8436
8437         for_each_possible_cpu(i) {
8438                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8439
8440                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8441                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8442                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8443         }
8444         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8445  unlock:
8446         read_unlock(&tasklist_lock);
8447         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8448
8449         return err;
8450 }
8451
8452 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8453 {
8454         u64 rt_runtime, rt_period;
8455
8456         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8457         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8458         if (rt_runtime_us < 0)
8459                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8460
8461         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8462 }
8463
8464 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8465 {
8466         u64 rt_runtime_us;
8467
8468         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8469                 return -1;
8470
8471         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8472         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8473         return rt_runtime_us;
8474 }
8475
8476 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8477 {
8478         u64 rt_runtime, rt_period;
8479
8480         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8481         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8482
8483         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8484 }
8485
8486 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8487 {
8488         u64 rt_period_us;
8489
8490         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8491         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8492         return rt_period_us;
8493 }
8494
8495 static int sched_rt_global_constraints(void)
8496 {
8497         int ret = 0;
8498
8499         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8500         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8501                 ret = -EINVAL;
8502         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8503
8504         return ret;
8505 }
8506 #else
8507 static int sched_rt_global_constraints(void)
8508 {
8509         unsigned long flags;
8510         int i;
8511
8512         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8513         for_each_possible_cpu(i) {
8514                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8515
8516                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8517                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8518                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8519         }
8520         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8521
8522         return 0;
8523 }
8524 #endif
8525
8526 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8527                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8528                 loff_t *ppos)
8529 {
8530         int ret;
8531         int old_period, old_runtime;
8532         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8533
8534         mutex_lock(&mutex);
8535         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8536         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8537
8538         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8539
8540         if (!ret && write) {
8541                 ret = sched_rt_global_constraints();
8542                 if (ret) {
8543                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8544                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8545                 } else {
8546                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8547                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8548                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8549                 }
8550         }
8551         mutex_unlock(&mutex);
8552
8553         return ret;
8554 }
8555
8556 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8557
8558 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8559 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8560 {
8561         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8562                             struct task_group, css);
8563 }
8564
8565 static struct cgroup_subsys_state *
8566 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8567 {
8568         struct task_group *tg, *parent;
8569
8570         if (!cgrp->parent) {
8571                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8572                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8573                 return &init_task_group.css;
8574         }
8575
8576         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8577         tg = sched_create_group(parent);
8578         if (IS_ERR(tg))
8579                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8580
8581         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8582         tg->css.cgroup = cgrp;
8583
8584         return &tg->css;
8585 }
8586
8587 static void
8588 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8589 {
8590         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8591
8592         sched_destroy_group(tg);
8593 }
8594
8595 static int
8596 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8597                       struct task_struct *tsk)
8598 {
8599 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8600         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8601         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8602                 return -EINVAL;
8603 #else
8604         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8605         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8606                 return -EINVAL;
8607 #endif
8608
8609         return 0;
8610 }
8611
8612 static void
8613 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8614                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8615 {
8616         sched_move_task(tsk);
8617 }
8618
8619 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8620 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8621                                 u64 shareval)
8622 {
8623         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8624 }
8625
8626 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8627 {
8628         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8629
8630         return (u64) tg->shares;
8631 }
8632 #endif
8633
8634 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8635 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8636                                 s64 val)
8637 {
8638         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8639 }
8640
8641 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8642 {
8643         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8644 }
8645
8646 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8647                 u64 rt_period_us)
8648 {
8649         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8650 }
8651
8652 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8653 {
8654         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8655 }
8656 #endif
8657
8658 static struct cftype cpu_files[] = {
8659 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8660         {
8661                 .name = "shares",
8662                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8663                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8664         },
8665 #endif
8666 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8667         {
8668                 .name = "rt_runtime_us",
8669                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8670                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8671         },
8672         {
8673                 .name = "rt_period_us",
8674                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8675                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8676         },
8677 #endif
8678 };
8679
8680 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8681 {
8682         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8683 }
8684
8685 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8686         .name           = "cpu",
8687         .create         = cpu_cgroup_create,
8688         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8689         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8690         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8691         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8692         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8693         .early_init     = 1,
8694 };
8695
8696 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8697
8698 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8699
8700 /*
8701  * CPU accounting code for task groups.
8702  *
8703  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8704  * (balbir@in.ibm.com).
8705  */
8706
8707 /* track cpu usage of a group of tasks */
8708 struct cpuacct {
8709         struct cgroup_subsys_state css;
8710         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8711         u64 *cpuusage;
8712 };
8713
8714 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8715
8716 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8717 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8718 {
8719         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8720                             struct cpuacct, css);
8721 }
8722
8723 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8724 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8725 {
8726         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8727                             struct cpuacct, css);
8728 }
8729
8730 /* create a new cpu accounting group */
8731 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8732         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8733 {
8734         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8735
8736         if (!ca)
8737                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8738
8739         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8740         if (!ca->cpuusage) {
8741                 kfree(ca);
8742                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8743         }
8744
8745         return &ca->css;
8746 }
8747
8748 /* destroy an existing cpu accounting group */
8749 static void
8750 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8751 {
8752         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8753
8754         free_percpu(ca->cpuusage);
8755         kfree(ca);
8756 }
8757
8758 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8759 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8760 {
8761         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8762         u64 totalcpuusage = 0;
8763         int i;
8764
8765         for_each_possible_cpu(i) {
8766                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8767
8768                 /*
8769                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8770                  * platforms.
8771                  */
8772                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8773                 totalcpuusage += *cpuusage;
8774                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8775         }
8776
8777         return totalcpuusage;
8778 }
8779
8780 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8781                                                                 u64 reset)
8782 {
8783         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8784         int err = 0;
8785         int i;
8786
8787         if (reset) {
8788                 err = -EINVAL;
8789                 goto out;
8790         }
8791
8792         for_each_possible_cpu(i) {
8793                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8794
8795                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8796                 *cpuusage = 0;
8797                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8798         }
8799 out:
8800         return err;
8801 }
8802
8803 static struct cftype files[] = {
8804         {
8805                 .name = "usage",
8806                 .read_u64 = cpuusage_read,
8807                 .write_u64 = cpuusage_write,
8808         },
8809 };
8810
8811 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8812 {
8813         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8814 }
8815
8816 /*
8817  * charge this task's execution time to its accounting group.
8818  *
8819  * called with rq->lock held.
8820  */
8821 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8822 {
8823         struct cpuacct *ca;
8824
8825         if (!cpuacct_subsys.active)
8826                 return;
8827
8828         ca = task_ca(tsk);
8829         if (ca) {
8830                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8831
8832                 *cpuusage += cputime;
8833         }
8834 }
8835
8836 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8837         .name = "cpuacct",
8838         .create = cpuacct_create,
8839         .destroy = cpuacct_destroy,
8840         .populate = cpuacct_populate,
8841         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8842 };
8843 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */