88a17c7128c3b4639a6bf69703a01a5ca4ffd85a
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171         /* schedulable entities of this group on each cpu */
172         struct sched_entity **se;
173         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
174         struct cfs_rq **cfs_rq;
175
176         struct sched_rt_entity **rt_se;
177         struct rt_rq **rt_rq;
178
179         unsigned int rt_ratio;
180
181         /*
182          * shares assigned to a task group governs how much of cpu bandwidth
183          * is allocated to the group. The more shares a group has, the more is
184          * the cpu bandwidth allocated to it.
185          *
186          * For ex, lets say that there are three task groups, A, B and C which
187          * have been assigned shares 1000, 2000 and 3000 respectively. Then,
188          * cpu bandwidth allocated by the scheduler to task groups A, B and C
189          * should be:
190          *
191          *      Bw(A) = 1000/(1000+2000+3000) * 100 = 16.66%
192          *      Bw(B) = 2000/(1000+2000+3000) * 100 = 33.33%
193          *      Bw(C) = 3000/(1000+2000+3000) * 100 = 50%
194          *
195          * The weight assigned to a task group's schedulable entities on every
196          * cpu (task_group.se[a_cpu]->load.weight) is derived from the task
197          * group's shares. For ex: lets say that task group A has been
198          * assigned shares of 1000 and there are two CPUs in a system. Then,
199          *
200          *  tg_A->se[0]->load.weight = tg_A->se[1]->load.weight = 1000;
201          *
202          * Note: It's not necessary that each of a task's group schedulable
203          *       entity have the same weight on all CPUs. If the group
204          *       has 2 of its tasks on CPU0 and 1 task on CPU1, then a
205          *       better distribution of weight could be:
206          *
207          *      tg_A->se[0]->load.weight = 2/3 * 2000 = 1333
208          *      tg_A->se[1]->load.weight = 1/2 * 2000 =  667
209          *
210          * rebalance_shares() is responsible for distributing the shares of a
211          * task groups like this among the group's schedulable entities across
212          * cpus.
213          *
214          */
215         unsigned long shares;
216
217         struct rcu_head rcu;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 /* Default task group's sched entity on each cpu */
222 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
223 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
224 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
227 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
228
229 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
230 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
231
232 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
233 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
234
235 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
236  * a task group's cpu shares.
237  */
238 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
239
240 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
241 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_SMP
244 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
245 static struct task_struct *lb_monitor_task;
246 static int load_balance_monitor(void *unused);
247 #endif
248
249 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
250
251 /* Default task group.
252  *      Every task in system belong to this group at bootup.
253  */
254 struct task_group init_task_group = {
255         .se     = init_sched_entity_p,
256         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
257
258         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
259         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
260 };
261
262 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
263 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
264 #else
265 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
266 #endif
267
268 #define MIN_GROUP_SHARES        2
269
270 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
271
272 /* return group to which a task belongs */
273 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
274 {
275         struct task_group *tg;
276
277 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
278         tg = p->user->tg;
279 #elif defined(CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED)
280         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
281                                 struct task_group, css);
282 #else
283         tg = &init_task_group;
284 #endif
285         return tg;
286 }
287
288 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
289 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
290 {
291         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
292         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
293
294         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
295         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
296 }
297
298 static inline void lock_doms_cur(void)
299 {
300         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
301 }
302
303 static inline void unlock_doms_cur(void)
304 {
305         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
306 }
307
308 #else
309
310 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
311 static inline void lock_doms_cur(void) { }
312 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
313
314 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
315
316 /* CFS-related fields in a runqueue */
317 struct cfs_rq {
318         struct load_weight load;
319         unsigned long nr_running;
320
321         u64 exec_clock;
322         u64 min_vruntime;
323
324         struct rb_root tasks_timeline;
325         struct rb_node *rb_leftmost;
326         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
327         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
329          */
330         struct sched_entity *curr;
331
332         unsigned long nr_spread_over;
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
336
337         /*
338          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
339          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
340          * (like users, containers etc.)
341          *
342          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
343          * list is used during load balance.
344          */
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347 #endif
348 };
349
350 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
351 struct rt_rq {
352         struct rt_prio_array active;
353         unsigned long rt_nr_running;
354 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
356 #endif
357 #ifdef CONFIG_SMP
358         unsigned long rt_nr_migratory;
359         int overloaded;
360 #endif
361         int rt_throttled;
362         u64 rt_time;
363
364 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
365         struct rq *rq;
366         struct list_head leaf_rt_rq_list;
367         struct task_group *tg;
368         struct sched_rt_entity *rt_se;
369 #endif
370 };
371
372 #ifdef CONFIG_SMP
373
374 /*
375  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
376  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
377  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
378  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
379  * object.
380  *
381  */
382 struct root_domain {
383         atomic_t refcount;
384         cpumask_t span;
385         cpumask_t online;
386
387         /*
388          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
389          * one runnable RT task.
390          */
391         cpumask_t rto_mask;
392         atomic_t rto_count;
393 };
394
395 /*
396  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
397  * members (mimicking the global state we have today).
398  */
399 static struct root_domain def_root_domain;
400
401 #endif
402
403 /*
404  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
405  *
406  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
407  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
408  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
409  */
410 struct rq {
411         /* runqueue lock: */
412         spinlock_t lock;
413
414         /*
415          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
416          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
417          */
418         unsigned long nr_running;
419         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
420         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
421         unsigned char idle_at_tick;
422 #ifdef CONFIG_NO_HZ
423         unsigned char in_nohz_recently;
424 #endif
425         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
426         struct load_weight load;
427         unsigned long nr_load_updates;
428         u64 nr_switches;
429
430         struct cfs_rq cfs;
431         struct rt_rq rt;
432         u64 rt_period_expire;
433         int rt_throttled;
434
435 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
436         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
437         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
438         struct list_head leaf_rt_rq_list;
439 #endif
440
441         /*
442          * This is part of a global counter where only the total sum
443          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
444          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
445          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
446          */
447         unsigned long nr_uninterruptible;
448
449         struct task_struct *curr, *idle;
450         unsigned long next_balance;
451         struct mm_struct *prev_mm;
452
453         u64 clock, prev_clock_raw;
454         s64 clock_max_delta;
455
456         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
457         u64 idle_clock;
458         unsigned int clock_deep_idle_events;
459         u64 tick_timestamp;
460
461         atomic_t nr_iowait;
462
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         struct root_domain *rd;
465         struct sched_domain *sd;
466
467         /* For active balancing */
468         int active_balance;
469         int push_cpu;
470         /* cpu of this runqueue: */
471         int cpu;
472
473         struct task_struct *migration_thread;
474         struct list_head migration_queue;
475 #endif
476
477 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
478         unsigned long hrtick_flags;
479         ktime_t hrtick_expire;
480         struct hrtimer hrtick_timer;
481 #endif
482
483 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
484         /* latency stats */
485         struct sched_info rq_sched_info;
486
487         /* sys_sched_yield() stats */
488         unsigned int yld_exp_empty;
489         unsigned int yld_act_empty;
490         unsigned int yld_both_empty;
491         unsigned int yld_count;
492
493         /* schedule() stats */
494         unsigned int sched_switch;
495         unsigned int sched_count;
496         unsigned int sched_goidle;
497
498         /* try_to_wake_up() stats */
499         unsigned int ttwu_count;
500         unsigned int ttwu_local;
501
502         /* BKL stats */
503         unsigned int bkl_count;
504 #endif
505         struct lock_class_key rq_lock_key;
506 };
507
508 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
509
510 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
511 {
512         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
513 }
514
515 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
516 {
517 #ifdef CONFIG_SMP
518         return rq->cpu;
519 #else
520         return 0;
521 #endif
522 }
523
524 /*
525  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
526  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
527  */
528 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
529 {
530         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
531         u64 now = sched_clock();
532         s64 delta = now - prev_raw;
533         u64 clock = rq->clock;
534
535 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
536         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
537 #endif
538         /*
539          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
540          */
541         if (unlikely(delta < 0)) {
542                 clock++;
543                 rq->clock_warps++;
544         } else {
545                 /*
546                  * Catch too large forward jumps too:
547                  */
548                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
549                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
550                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
551                         else
552                                 clock++;
553                         rq->clock_overflows++;
554                 } else {
555                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
556                                 rq->clock_max_delta = delta;
557                         clock += delta;
558                 }
559         }
560
561         rq->prev_clock_raw = now;
562         rq->clock = clock;
563 }
564
565 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
566 {
567         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
568                 __update_rq_clock(rq);
569 }
570
571 /*
572  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
573  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
574  *
575  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
576  * preempt-disabled sections.
577  */
578 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
579         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
580
581 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
582 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
583 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
584 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
585
586 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
587 {
588         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
589         u64 delta;
590
591         if (!rq->rt_throttled)
592                 return 0;
593
594         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
595                 return 1;
596
597         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
598         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
599
600         return (unsigned long)delta;
601 }
602
603 /*
604  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
605  */
606 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
607 # define const_debug __read_mostly
608 #else
609 # define const_debug static const
610 #endif
611
612 /*
613  * Debugging: various feature bits
614  */
615 enum {
616         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
617         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
618         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
619         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
620         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
621         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
622         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
623 };
624
625 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
626                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
627                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
628                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
629                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
630                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
631                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
632                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
633
634 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
635
636 /*
637  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
638  * Limited because this is done with IRQs disabled.
639  */
640 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
641
642 /*
643  * period over which we measure -rt task cpu usage in ms.
644  * default: 1s
645  */
646 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000;
647
648 #define SCHED_RT_FRAC_SHIFT     16
649 #define SCHED_RT_FRAC           (1UL << SCHED_RT_FRAC_SHIFT)
650
651 /*
652  * ratio of time -rt tasks may consume.
653  * default: 95%
654  */
655 const_debug unsigned int sysctl_sched_rt_ratio = 62259;
656
657 /*
658  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
659  * clock constructed from sched_clock():
660  */
661 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
662 {
663         unsigned long long now;
664         unsigned long flags;
665         struct rq *rq;
666
667         local_irq_save(flags);
668         rq = cpu_rq(cpu);
669         /*
670          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
671          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
672          */
673         if (rq->idle)
674                 update_rq_clock(rq);
675         now = rq->clock;
676         local_irq_restore(flags);
677
678         return now;
679 }
680 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
681
682 #ifndef prepare_arch_switch
683 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
684 #endif
685 #ifndef finish_arch_switch
686 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
687 #endif
688
689 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
690 {
691         return rq->curr == p;
692 }
693
694 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
695 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
696 {
697         return task_current(rq, p);
698 }
699
700 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
701 {
702 }
703
704 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
705 {
706 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
707         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
708         rq->lock.owner = current;
709 #endif
710         /*
711          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
712          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
713          * prev into current:
714          */
715         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
716
717         spin_unlock_irq(&rq->lock);
718 }
719
720 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
721 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
722 {
723 #ifdef CONFIG_SMP
724         return p->oncpu;
725 #else
726         return task_current(rq, p);
727 #endif
728 }
729
730 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
731 {
732 #ifdef CONFIG_SMP
733         /*
734          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
735          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
736          * here.
737          */
738         next->oncpu = 1;
739 #endif
740 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
741         spin_unlock_irq(&rq->lock);
742 #else
743         spin_unlock(&rq->lock);
744 #endif
745 }
746
747 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
748 {
749 #ifdef CONFIG_SMP
750         /*
751          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
752          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
753          * finished.
754          */
755         smp_wmb();
756         prev->oncpu = 0;
757 #endif
758 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
759         local_irq_enable();
760 #endif
761 }
762 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
763
764 /*
765  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
766  * Must be called interrupts disabled.
767  */
768 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
769         __acquires(rq->lock)
770 {
771         for (;;) {
772                 struct rq *rq = task_rq(p);
773                 spin_lock(&rq->lock);
774                 if (likely(rq == task_rq(p)))
775                         return rq;
776                 spin_unlock(&rq->lock);
777         }
778 }
779
780 /*
781  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
782  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
783  * explicitly disabling preemption.
784  */
785 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
786         __acquires(rq->lock)
787 {
788         struct rq *rq;
789
790         for (;;) {
791                 local_irq_save(*flags);
792                 rq = task_rq(p);
793                 spin_lock(&rq->lock);
794                 if (likely(rq == task_rq(p)))
795                         return rq;
796                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
797         }
798 }
799
800 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
801         __releases(rq->lock)
802 {
803         spin_unlock(&rq->lock);
804 }
805
806 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
807         __releases(rq->lock)
808 {
809         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
810 }
811
812 /*
813  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
814  */
815 static struct rq *this_rq_lock(void)
816         __acquires(rq->lock)
817 {
818         struct rq *rq;
819
820         local_irq_disable();
821         rq = this_rq();
822         spin_lock(&rq->lock);
823
824         return rq;
825 }
826
827 /*
828  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
829  */
830 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
831 {
832         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
833
834         spin_lock(&rq->lock);
835         __update_rq_clock(rq);
836         spin_unlock(&rq->lock);
837         rq->clock_deep_idle_events++;
838 }
839 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
840
841 /*
842  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
843  */
844 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
845 {
846         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
847         u64 now = sched_clock();
848
849         rq->idle_clock += delta_ns;
850         /*
851          * Override the previous timestamp and ignore all
852          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
853          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
854          * rq clock:
855          */
856         spin_lock(&rq->lock);
857         rq->prev_clock_raw = now;
858         rq->clock += delta_ns;
859         spin_unlock(&rq->lock);
860         touch_softlockup_watchdog();
861 }
862 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
863
864 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
865
866 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
867 {
868         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
869 }
870
871 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
872 /*
873  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
874  *
875  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
876  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
877  * reschedule event.
878  *
879  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
880  * rq->lock.
881  */
882 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
883 {
884         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
885 }
886
887 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
888 {
889         unsigned long flags;
890
891         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
892         resched_task(rq->curr);
893         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
894 }
895
896 enum {
897         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
898         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
899 };
900
901 /*
902  * Use hrtick when:
903  *  - enabled by features
904  *  - hrtimer is actually high res
905  */
906 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
907 {
908         if (!sched_feat(HRTICK))
909                 return 0;
910         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
911 }
912
913 /*
914  * Called to set the hrtick timer state.
915  *
916  * called with rq->lock held and irqs disabled
917  */
918 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
919 {
920         assert_spin_locked(&rq->lock);
921
922         /*
923          * preempt at: now + delay
924          */
925         rq->hrtick_expire =
926                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
927         /*
928          * indicate we need to program the timer
929          */
930         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
931         if (reset)
932                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
933
934         /*
935          * New slices are called from the schedule path and don't need a
936          * forced reschedule.
937          */
938         if (reset)
939                 resched_hrt(rq->curr);
940 }
941
942 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
943 {
944         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
945                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
946 }
947
948 /*
949  * Update the timer from the possible pending state.
950  */
951 static void hrtick_set(struct rq *rq)
952 {
953         ktime_t time;
954         int set, reset;
955         unsigned long flags;
956
957         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
958
959         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
960         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
961         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
962         time = rq->hrtick_expire;
963         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
964         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
965
966         if (set) {
967                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
968                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
969                         resched_rq(rq);
970         } else
971                 hrtick_clear(rq);
972 }
973
974 /*
975  * High-resolution timer tick.
976  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
977  */
978 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
979 {
980         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
981
982         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
983
984         spin_lock(&rq->lock);
985         __update_rq_clock(rq);
986         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
987         spin_unlock(&rq->lock);
988
989         return HRTIMER_NORESTART;
990 }
991
992 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
993 {
994         rq->hrtick_flags = 0;
995         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
996         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
997         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
998 }
999
1000 void hrtick_resched(void)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003         unsigned long flags;
1004
1005         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1006                 return;
1007
1008         local_irq_save(flags);
1009         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1010         hrtick_set(rq);
1011         local_irq_restore(flags);
1012 }
1013 #else
1014 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1015 {
1016 }
1017
1018 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1019 {
1020 }
1021
1022 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1023 {
1024 }
1025
1026 void hrtick_resched(void)
1027 {
1028 }
1029 #endif
1030
1031 /*
1032  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1033  *
1034  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1035  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1036  * the target CPU.
1037  */
1038 #ifdef CONFIG_SMP
1039
1040 #ifndef tsk_is_polling
1041 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1042 #endif
1043
1044 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1045 {
1046         int cpu;
1047
1048         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1049
1050         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1051                 return;
1052
1053         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1054
1055         cpu = task_cpu(p);
1056         if (cpu == smp_processor_id())
1057                 return;
1058
1059         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1060         smp_mb();
1061         if (!tsk_is_polling(p))
1062                 smp_send_reschedule(cpu);
1063 }
1064
1065 static void resched_cpu(int cpu)
1066 {
1067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1068         unsigned long flags;
1069
1070         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1071                 return;
1072         resched_task(cpu_curr(cpu));
1073         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1074 }
1075 #else
1076 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1077 {
1078         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1079         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1080 }
1081 #endif
1082
1083 #if BITS_PER_LONG == 32
1084 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1085 #else
1086 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1087 #endif
1088
1089 #define WMULT_SHIFT     32
1090
1091 /*
1092  * Shift right and round:
1093  */
1094 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1095
1096 static unsigned long
1097 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1098                 struct load_weight *lw)
1099 {
1100         u64 tmp;
1101
1102         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1103                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1104
1105         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1106         /*
1107          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1108          */
1109         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1110                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1111                         WMULT_SHIFT/2);
1112         else
1113                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1114
1115         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1116 }
1117
1118 static inline unsigned long
1119 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1120 {
1121         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1122 }
1123
1124 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1125 {
1126         lw->weight += inc;
1127 }
1128
1129 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1130 {
1131         lw->weight -= dec;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1136  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1137  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1138  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1139  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1140  * slice expiry etc.
1141  */
1142
1143 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1144 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1145
1146 /*
1147  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1148  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1149  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1150  * that remained on nice 0.
1151  *
1152  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1153  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1154  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1155  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1156  * the relative distance between them is ~25%.)
1157  */
1158 static const int prio_to_weight[40] = {
1159  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1160  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1161  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1162  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1163  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1164  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1165  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1166  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1167 };
1168
1169 /*
1170  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1171  *
1172  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1173  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1174  * into multiplications:
1175  */
1176 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1177  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1178  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1179  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1180  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1181  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1182  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1183  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1184  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1185 };
1186
1187 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1188
1189 /*
1190  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1191  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1192  * structures to the load-balancing proper:
1193  */
1194 struct rq_iterator {
1195         void *arg;
1196         struct task_struct *(*start)(void *);
1197         struct task_struct *(*next)(void *);
1198 };
1199
1200 #ifdef CONFIG_SMP
1201 static unsigned long
1202 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1203               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1204               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1205               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1206
1207 static int
1208 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1209                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1210                    struct rq_iterator *iterator);
1211 #endif
1212
1213 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1214 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1215 #else
1216 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1217 #endif
1218
1219 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1220 {
1221         update_load_add(&rq->load, load);
1222 }
1223
1224 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1225 {
1226         update_load_sub(&rq->load, load);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_SMP
1230 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1231 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1232 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1233 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1234 #endif /* CONFIG_SMP */
1235
1236 #include "sched_stats.h"
1237 #include "sched_idletask.c"
1238 #include "sched_fair.c"
1239 #include "sched_rt.c"
1240 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1241 # include "sched_debug.c"
1242 #endif
1243
1244 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1245
1246 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1247 {
1248         rq->nr_running++;
1249 }
1250
1251 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1252 {
1253         rq->nr_running--;
1254 }
1255
1256 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1257 {
1258         if (task_has_rt_policy(p)) {
1259                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1260                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1261                 return;
1262         }
1263
1264         /*
1265          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1266          */
1267         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1268                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1269                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1270                 return;
1271         }
1272
1273         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1274         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1275 }
1276
1277 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1278 {
1279         sched_info_queued(p);
1280         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1281         p->se.on_rq = 1;
1282 }
1283
1284 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1285 {
1286         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1287         p->se.on_rq = 0;
1288 }
1289
1290 /*
1291  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1292  */
1293 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1294 {
1295         return p->static_prio;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1300  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1301  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1302  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1303  * estimator recalculates.
1304  */
1305 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1306 {
1307         int prio;
1308
1309         if (task_has_rt_policy(p))
1310                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1311         else
1312                 prio = __normal_prio(p);
1313         return prio;
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1318  * taken into account by the scheduler. This value might
1319  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1320  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1321  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1322  */
1323 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1324 {
1325         p->normal_prio = normal_prio(p);
1326         /*
1327          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1328          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1329          * to the normal priority:
1330          */
1331         if (!rt_prio(p->prio))
1332                 return p->normal_prio;
1333         return p->prio;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * activate_task - move a task to the runqueue.
1338  */
1339 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1340 {
1341         if (task_contributes_to_load(p))
1342                 rq->nr_uninterruptible--;
1343
1344         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1345         inc_nr_running(rq);
1346 }
1347
1348 /*
1349  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1350  */
1351 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1352 {
1353         if (task_contributes_to_load(p))
1354                 rq->nr_uninterruptible++;
1355
1356         dequeue_task(rq, p, sleep);
1357         dec_nr_running(rq);
1358 }
1359
1360 /**
1361  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1362  * @p: the task in question.
1363  */
1364 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1365 {
1366         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1367 }
1368
1369 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1370 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1371 {
1372         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1373 }
1374
1375 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1376 {
1377         set_task_rq(p, cpu);
1378 #ifdef CONFIG_SMP
1379         /*
1380          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1381          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1382          * per-task data have been completed by this moment.
1383          */
1384         smp_wmb();
1385         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1386 #endif
1387 }
1388
1389 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1390                                        const struct sched_class *prev_class,
1391                                        int oldprio, int running)
1392 {
1393         if (prev_class != p->sched_class) {
1394                 if (prev_class->switched_from)
1395                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1396                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1397         } else
1398                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1399 }
1400
1401 #ifdef CONFIG_SMP
1402
1403 /*
1404  * Is this task likely cache-hot:
1405  */
1406 static int
1407 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1408 {
1409         s64 delta;
1410
1411         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1412                 return 0;
1413
1414         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1415                 return 1;
1416         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1417                 return 0;
1418
1419         delta = now - p->se.exec_start;
1420
1421         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1422 }
1423
1424
1425 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1426 {
1427         int old_cpu = task_cpu(p);
1428         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1429         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1430                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1431         u64 clock_offset;
1432
1433         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1434
1435 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1436         if (p->se.wait_start)
1437                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1438         if (p->se.sleep_start)
1439                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1440         if (p->se.block_start)
1441                 p->se.block_start -= clock_offset;
1442         if (old_cpu != new_cpu) {
1443                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1444                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1445                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1446         }
1447 #endif
1448         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1449                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1450
1451         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1452 }
1453
1454 struct migration_req {
1455         struct list_head list;
1456
1457         struct task_struct *task;
1458         int dest_cpu;
1459
1460         struct completion done;
1461 };
1462
1463 /*
1464  * The task's runqueue lock must be held.
1465  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1466  */
1467 static int
1468 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1469 {
1470         struct rq *rq = task_rq(p);
1471
1472         /*
1473          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1474          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1475          */
1476         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1477                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1478                 return 0;
1479         }
1480
1481         init_completion(&req->done);
1482         req->task = p;
1483         req->dest_cpu = dest_cpu;
1484         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1485
1486         return 1;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1491  *
1492  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1493  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1494  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1495  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1496  * waiting to become inactive.
1497  */
1498 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1499 {
1500         unsigned long flags;
1501         int running, on_rq;
1502         struct rq *rq;
1503
1504         for (;;) {
1505                 /*
1506                  * We do the initial early heuristics without holding
1507                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1508                  * the runqueue lock when things look like they will
1509                  * work out!
1510                  */
1511                 rq = task_rq(p);
1512
1513                 /*
1514                  * If the task is actively running on another CPU
1515                  * still, just relax and busy-wait without holding
1516                  * any locks.
1517                  *
1518                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1519                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1520                  * But we don't care, since "task_running()" will
1521                  * return false if the runqueue has changed and p
1522                  * is actually now running somewhere else!
1523                  */
1524                 while (task_running(rq, p))
1525                         cpu_relax();
1526
1527                 /*
1528                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1529                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1530                  * just go back and repeat.
1531                  */
1532                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1533                 running = task_running(rq, p);
1534                 on_rq = p->se.on_rq;
1535                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1536
1537                 /*
1538                  * Was it really running after all now that we
1539                  * checked with the proper locks actually held?
1540                  *
1541                  * Oops. Go back and try again..
1542                  */
1543                 if (unlikely(running)) {
1544                         cpu_relax();
1545                         continue;
1546                 }
1547
1548                 /*
1549                  * It's not enough that it's not actively running,
1550                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1551                  * preempted!
1552                  *
1553                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1554                  * running right now), it's preempted, and we should
1555                  * yield - it could be a while.
1556                  */
1557                 if (unlikely(on_rq)) {
1558                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1559                         continue;
1560                 }
1561
1562                 /*
1563                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1564                  * runnable, which means that it will never become
1565                  * running in the future either. We're all done!
1566                  */
1567                 break;
1568         }
1569 }
1570
1571 /***
1572  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1573  * @p: the to-be-kicked thread
1574  *
1575  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1576  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1577  *
1578  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1579  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1580  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1581  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1582  * achieved as well.
1583  */
1584 void kick_process(struct task_struct *p)
1585 {
1586         int cpu;
1587
1588         preempt_disable();
1589         cpu = task_cpu(p);
1590         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1591                 smp_send_reschedule(cpu);
1592         preempt_enable();
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1597  * according to the scheduling class and "nice" value.
1598  *
1599  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1600  * balance conservatively.
1601  */
1602 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1603 {
1604         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1605         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1606
1607         if (type == 0)
1608                 return total;
1609
1610         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1615  * according to the scheduling class and "nice" value.
1616  */
1617 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1618 {
1619         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1620         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1621
1622         if (type == 0)
1623                 return total;
1624
1625         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1630  */
1631 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1632 {
1633         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1634         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1635         unsigned long n = rq->nr_running;
1636
1637         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1642  * domain.
1643  */
1644 static struct sched_group *
1645 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1646 {
1647         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1648         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1649         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1650         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1651
1652         do {
1653                 unsigned long load, avg_load;
1654                 int local_group;
1655                 int i;
1656
1657                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1658                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1659                         continue;
1660
1661                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1662
1663                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1664                 avg_load = 0;
1665
1666                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1667                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1668                         if (local_group)
1669                                 load = source_load(i, load_idx);
1670                         else
1671                                 load = target_load(i, load_idx);
1672
1673                         avg_load += load;
1674                 }
1675
1676                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1677                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1678                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1679
1680                 if (local_group) {
1681                         this_load = avg_load;
1682                         this = group;
1683                 } else if (avg_load < min_load) {
1684                         min_load = avg_load;
1685                         idlest = group;
1686                 }
1687         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1688
1689         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1690                 return NULL;
1691         return idlest;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1696  */
1697 static int
1698 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1699 {
1700         cpumask_t tmp;
1701         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1702         int idlest = -1;
1703         int i;
1704
1705         /* Traverse only the allowed CPUs */
1706         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1707
1708         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1709                 load = weighted_cpuload(i);
1710
1711                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1712                         min_load = load;
1713                         idlest = i;
1714                 }
1715         }
1716
1717         return idlest;
1718 }
1719
1720 /*
1721  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1722  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1723  * SD_BALANCE_EXEC.
1724  *
1725  * Balance, ie. select the least loaded group.
1726  *
1727  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1728  *
1729  * preempt must be disabled.
1730  */
1731 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1732 {
1733         struct task_struct *t = current;
1734         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1735
1736         for_each_domain(cpu, tmp) {
1737                 /*
1738                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1739                  */
1740                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1741                         break;
1742                 if (tmp->flags & flag)
1743                         sd = tmp;
1744         }
1745
1746         while (sd) {
1747                 cpumask_t span;
1748                 struct sched_group *group;
1749                 int new_cpu, weight;
1750
1751                 if (!(sd->flags & flag)) {
1752                         sd = sd->child;
1753                         continue;
1754                 }
1755
1756                 span = sd->span;
1757                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1758                 if (!group) {
1759                         sd = sd->child;
1760                         continue;
1761                 }
1762
1763                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1764                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1765                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1766                         sd = sd->child;
1767                         continue;
1768                 }
1769
1770                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1771                 cpu = new_cpu;
1772                 sd = NULL;
1773                 weight = cpus_weight(span);
1774                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1775                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1776                                 break;
1777                         if (tmp->flags & flag)
1778                                 sd = tmp;
1779                 }
1780                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1781         }
1782
1783         return cpu;
1784 }
1785
1786 #endif /* CONFIG_SMP */
1787
1788 /***
1789  * try_to_wake_up - wake up a thread
1790  * @p: the to-be-woken-up thread
1791  * @state: the mask of task states that can be woken
1792  * @sync: do a synchronous wakeup?
1793  *
1794  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1795  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1796  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1797  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1798  * runnable without the overhead of this.
1799  *
1800  * returns failure only if the task is already active.
1801  */
1802 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1803 {
1804         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1805         unsigned long flags;
1806         long old_state;
1807         struct rq *rq;
1808
1809         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1810         old_state = p->state;
1811         if (!(old_state & state))
1812                 goto out;
1813
1814         if (p->se.on_rq)
1815                 goto out_running;
1816
1817         cpu = task_cpu(p);
1818         orig_cpu = cpu;
1819         this_cpu = smp_processor_id();
1820
1821 #ifdef CONFIG_SMP
1822         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1823                 goto out_activate;
1824
1825         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1826         if (cpu != orig_cpu) {
1827                 set_task_cpu(p, cpu);
1828                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1829                 /* might preempt at this point */
1830                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1831                 old_state = p->state;
1832                 if (!(old_state & state))
1833                         goto out;
1834                 if (p->se.on_rq)
1835                         goto out_running;
1836
1837                 this_cpu = smp_processor_id();
1838                 cpu = task_cpu(p);
1839         }
1840
1841 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1842         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1843         if (cpu == this_cpu)
1844                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1845         else {
1846                 struct sched_domain *sd;
1847                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1848                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1849                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1850                                 break;
1851                         }
1852                 }
1853         }
1854 #endif
1855
1856 out_activate:
1857 #endif /* CONFIG_SMP */
1858         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1859         if (sync)
1860                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1861         if (orig_cpu != cpu)
1862                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1863         if (cpu == this_cpu)
1864                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1865         else
1866                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1867         update_rq_clock(rq);
1868         activate_task(rq, p, 1);
1869         check_preempt_curr(rq, p);
1870         success = 1;
1871
1872 out_running:
1873         p->state = TASK_RUNNING;
1874 #ifdef CONFIG_SMP
1875         if (p->sched_class->task_wake_up)
1876                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1877 #endif
1878 out:
1879         task_rq_unlock(rq, &flags);
1880
1881         return success;
1882 }
1883
1884 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1885 {
1886         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1887 }
1888 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1889
1890 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1891 {
1892         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1893 }
1894
1895 /*
1896  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1897  * p is forked by current.
1898  *
1899  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1900  */
1901 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1902 {
1903         p->se.exec_start                = 0;
1904         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1905         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1906
1907 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1908         p->se.wait_start                = 0;
1909         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1910         p->se.sleep_start               = 0;
1911         p->se.block_start               = 0;
1912         p->se.sleep_max                 = 0;
1913         p->se.block_max                 = 0;
1914         p->se.exec_max                  = 0;
1915         p->se.slice_max                 = 0;
1916         p->se.wait_max                  = 0;
1917 #endif
1918
1919         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1920         p->se.on_rq = 0;
1921
1922 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1923         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1924 #endif
1925
1926         /*
1927          * We mark the process as running here, but have not actually
1928          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1929          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1930          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1931          */
1932         p->state = TASK_RUNNING;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * fork()/clone()-time setup:
1937  */
1938 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1939 {
1940         int cpu = get_cpu();
1941
1942         __sched_fork(p);
1943
1944 #ifdef CONFIG_SMP
1945         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1946 #endif
1947         set_task_cpu(p, cpu);
1948
1949         /*
1950          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1951          */
1952         p->prio = current->normal_prio;
1953         if (!rt_prio(p->prio))
1954                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1955
1956 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1957         if (likely(sched_info_on()))
1958                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1959 #endif
1960 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1961         p->oncpu = 0;
1962 #endif
1963 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1964         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1965         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1966 #endif
1967         put_cpu();
1968 }
1969
1970 /*
1971  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1972  *
1973  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1974  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1975  * on the runqueue and wakes it.
1976  */
1977 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1978 {
1979         unsigned long flags;
1980         struct rq *rq;
1981
1982         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1983         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1984         update_rq_clock(rq);
1985
1986         p->prio = effective_prio(p);
1987
1988         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
1989                 activate_task(rq, p, 0);
1990         } else {
1991                 /*
1992                  * Let the scheduling class do new task startup
1993                  * management (if any):
1994                  */
1995                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1996                 inc_nr_running(rq);
1997         }
1998         check_preempt_curr(rq, p);
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         if (p->sched_class->task_wake_up)
2001                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2002 #endif
2003         task_rq_unlock(rq, &flags);
2004 }
2005
2006 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2007
2008 /**
2009  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2010  * @notifier: notifier struct to register
2011  */
2012 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2013 {
2014         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2015 }
2016 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2017
2018 /**
2019  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2020  * @notifier: notifier struct to unregister
2021  *
2022  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2023  */
2024 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2025 {
2026         hlist_del(&notifier->link);
2027 }
2028 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2029
2030 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2031 {
2032         struct preempt_notifier *notifier;
2033         struct hlist_node *node;
2034
2035         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2036                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2037 }
2038
2039 static void
2040 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2041                                  struct task_struct *next)
2042 {
2043         struct preempt_notifier *notifier;
2044         struct hlist_node *node;
2045
2046         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2047                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2048 }
2049
2050 #else
2051
2052 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2053 {
2054 }
2055
2056 static void
2057 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2058                                  struct task_struct *next)
2059 {
2060 }
2061
2062 #endif
2063
2064 /**
2065  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2066  * @rq: the runqueue preparing to switch
2067  * @prev: the current task that is being switched out
2068  * @next: the task we are going to switch to.
2069  *
2070  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2071  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2072  * switch.
2073  *
2074  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2075  * hooks.
2076  */
2077 static inline void
2078 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2079                     struct task_struct *next)
2080 {
2081         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2082         prepare_lock_switch(rq, next);
2083         prepare_arch_switch(next);
2084 }
2085
2086 /**
2087  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2088  * @rq: runqueue associated with task-switch
2089  * @prev: the thread we just switched away from.
2090  *
2091  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2092  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2093  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2094  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2095  *
2096  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2097  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2098  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2099  * details.)
2100  */
2101 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2102         __releases(rq->lock)
2103 {
2104         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2105         long prev_state;
2106
2107         rq->prev_mm = NULL;
2108
2109         /*
2110          * A task struct has one reference for the use as "current".
2111          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2112          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2113          * the scheduled task must drop that reference.
2114          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2115          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2116          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2117          * be dropped twice.
2118          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2119          */
2120         prev_state = prev->state;
2121         finish_arch_switch(prev);
2122         finish_lock_switch(rq, prev);
2123 #ifdef CONFIG_SMP
2124         if (current->sched_class->post_schedule)
2125                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2126 #endif
2127
2128         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2129         if (mm)
2130                 mmdrop(mm);
2131         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2132                 /*
2133                  * Remove function-return probe instances associated with this
2134                  * task and put them back on the free list.
2135                  */
2136                 kprobe_flush_task(prev);
2137                 put_task_struct(prev);
2138         }
2139 }
2140
2141 /**
2142  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2143  * @prev: the thread we just switched away from.
2144  */
2145 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2146         __releases(rq->lock)
2147 {
2148         struct rq *rq = this_rq();
2149
2150         finish_task_switch(rq, prev);
2151 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2152         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2153         preempt_enable();
2154 #endif
2155         if (current->set_child_tid)
2156                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * context_switch - switch to the new MM and the new
2161  * thread's register state.
2162  */
2163 static inline void
2164 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2165                struct task_struct *next)
2166 {
2167         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2168
2169         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2170         mm = next->mm;
2171         oldmm = prev->active_mm;
2172         /*
2173          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2174          * combine the page table reload and the switch backend into
2175          * one hypercall.
2176          */
2177         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2178
2179         if (unlikely(!mm)) {
2180                 next->active_mm = oldmm;
2181                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2182                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2183         } else
2184                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2185
2186         if (unlikely(!prev->mm)) {
2187                 prev->active_mm = NULL;
2188                 rq->prev_mm = oldmm;
2189         }
2190         /*
2191          * Since the runqueue lock will be released by the next
2192          * task (which is an invalid locking op but in the case
2193          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2194          * do an early lockdep release here:
2195          */
2196 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2197         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2198 #endif
2199
2200         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2201         switch_to(prev, next, prev);
2202
2203         barrier();
2204         /*
2205          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2206          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2207          * frame will be invalid.
2208          */
2209         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2210 }
2211
2212 /*
2213  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2214  *
2215  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2216  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2217  * number of context switches performed since bootup.
2218  */
2219 unsigned long nr_running(void)
2220 {
2221         unsigned long i, sum = 0;
2222
2223         for_each_online_cpu(i)
2224                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2225
2226         return sum;
2227 }
2228
2229 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2230 {
2231         unsigned long i, sum = 0;
2232
2233         for_each_possible_cpu(i)
2234                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2235
2236         /*
2237          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2238          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2239          */
2240         if (unlikely((long)sum < 0))
2241                 sum = 0;
2242
2243         return sum;
2244 }
2245
2246 unsigned long long nr_context_switches(void)
2247 {
2248         int i;
2249         unsigned long long sum = 0;
2250
2251         for_each_possible_cpu(i)
2252                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2253
2254         return sum;
2255 }
2256
2257 unsigned long nr_iowait(void)
2258 {
2259         unsigned long i, sum = 0;
2260
2261         for_each_possible_cpu(i)
2262                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2263
2264         return sum;
2265 }
2266
2267 unsigned long nr_active(void)
2268 {
2269         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2270
2271         for_each_online_cpu(i) {
2272                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2273                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2274         }
2275
2276         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2277                 uninterruptible = 0;
2278
2279         return running + uninterruptible;
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2284  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2285  */
2286 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2287 {
2288         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2289         int i, scale;
2290
2291         this_rq->nr_load_updates++;
2292
2293         /* Update our load: */
2294         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2295                 unsigned long old_load, new_load;
2296
2297                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2298
2299                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2300                 new_load = this_load;
2301                 /*
2302                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2303                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2304                  * example.
2305                  */
2306                 if (new_load > old_load)
2307                         new_load += scale-1;
2308                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2309         }
2310 }
2311
2312 #ifdef CONFIG_SMP
2313
2314 /*
2315  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2316  *
2317  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2318  * you need to do so manually before calling.
2319  */
2320 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2321         __acquires(rq1->lock)
2322         __acquires(rq2->lock)
2323 {
2324         BUG_ON(!irqs_disabled());
2325         if (rq1 == rq2) {
2326                 spin_lock(&rq1->lock);
2327                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2328         } else {
2329                 if (rq1 < rq2) {
2330                         spin_lock(&rq1->lock);
2331                         spin_lock(&rq2->lock);
2332                 } else {
2333                         spin_lock(&rq2->lock);
2334                         spin_lock(&rq1->lock);
2335                 }
2336         }
2337         update_rq_clock(rq1);
2338         update_rq_clock(rq2);
2339 }
2340
2341 /*
2342  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2343  *
2344  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2345  * you need to do so manually after calling.
2346  */
2347 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2348         __releases(rq1->lock)
2349         __releases(rq2->lock)
2350 {
2351         spin_unlock(&rq1->lock);
2352         if (rq1 != rq2)
2353                 spin_unlock(&rq2->lock);
2354         else
2355                 __release(rq2->lock);
2356 }
2357
2358 /*
2359  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2360  */
2361 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2362         __releases(this_rq->lock)
2363         __acquires(busiest->lock)
2364         __acquires(this_rq->lock)
2365 {
2366         int ret = 0;
2367
2368         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2369                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2370                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2371                 BUG_ON(1);
2372         }
2373         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2374                 if (busiest < this_rq) {
2375                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2376                         spin_lock(&busiest->lock);
2377                         spin_lock(&this_rq->lock);
2378                         ret = 1;
2379                 } else
2380                         spin_lock(&busiest->lock);
2381         }
2382         return ret;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2387  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2388  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2389  * the cpu_allowed mask is restored.
2390  */
2391 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2392 {
2393         struct migration_req req;
2394         unsigned long flags;
2395         struct rq *rq;
2396
2397         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2398         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2399             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2400                 goto out;
2401
2402         /* force the process onto the specified CPU */
2403         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2404                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2405                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2406
2407                 get_task_struct(mt);
2408                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2409                 wake_up_process(mt);
2410                 put_task_struct(mt);
2411                 wait_for_completion(&req.done);
2412
2413                 return;
2414         }
2415 out:
2416         task_rq_unlock(rq, &flags);
2417 }
2418
2419 /*
2420  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2421  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2422  */
2423 void sched_exec(void)
2424 {
2425         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2426         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2427         put_cpu();
2428         if (new_cpu != this_cpu)
2429                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2434  * Both runqueues must be locked.
2435  */
2436 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2437                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2438 {
2439         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2440         set_task_cpu(p, this_cpu);
2441         activate_task(this_rq, p, 0);
2442         /*
2443          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2444          * to be always true for them.
2445          */
2446         check_preempt_curr(this_rq, p);
2447 }
2448
2449 /*
2450  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2451  */
2452 static
2453 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2454                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2455                      int *all_pinned)
2456 {
2457         /*
2458          * We do not migrate tasks that are:
2459          * 1) running (obviously), or
2460          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2461          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2462          */
2463         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2464                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2465                 return 0;
2466         }
2467         *all_pinned = 0;
2468
2469         if (task_running(rq, p)) {
2470                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2471                 return 0;
2472         }
2473
2474         /*
2475          * Aggressive migration if:
2476          * 1) task is cache cold, or
2477          * 2) too many balance attempts have failed.
2478          */
2479
2480         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2481                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2482 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2483                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2484                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2485                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2486                 }
2487 #endif
2488                 return 1;
2489         }
2490
2491         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2492                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2493                 return 0;
2494         }
2495         return 1;
2496 }
2497
2498 static unsigned long
2499 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2500               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2501               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2502               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2503 {
2504         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2505         struct task_struct *p;
2506         long rem_load_move = max_load_move;
2507
2508         if (max_load_move == 0)
2509                 goto out;
2510
2511         pinned = 1;
2512
2513         /*
2514          * Start the load-balancing iterator:
2515          */
2516         p = iterator->start(iterator->arg);
2517 next:
2518         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2519                 goto out;
2520         /*
2521          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2522          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2523          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2524          */
2525         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2526                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2527         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2528             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2529                 p = iterator->next(iterator->arg);
2530                 goto next;
2531         }
2532
2533         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2534         pulled++;
2535         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2536
2537         /*
2538          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2539          */
2540         if (rem_load_move > 0) {
2541                 if (p->prio < *this_best_prio)
2542                         *this_best_prio = p->prio;
2543                 p = iterator->next(iterator->arg);
2544                 goto next;
2545         }
2546 out:
2547         /*
2548          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2549          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2550          * inside pull_task().
2551          */
2552         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2553
2554         if (all_pinned)
2555                 *all_pinned = pinned;
2556
2557         return max_load_move - rem_load_move;
2558 }
2559
2560 /*
2561  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2562  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2563  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2564  *
2565  * Called with both runqueues locked.
2566  */
2567 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2568                       unsigned long max_load_move,
2569                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2570                       int *all_pinned)
2571 {
2572         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2573         unsigned long total_load_moved = 0;
2574         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2575
2576         do {
2577                 total_load_moved +=
2578                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2579                                 max_load_move - total_load_moved,
2580                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2581                 class = class->next;
2582         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2583
2584         return total_load_moved > 0;
2585 }
2586
2587 static int
2588 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2589                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2590                    struct rq_iterator *iterator)
2591 {
2592         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2593         int pinned = 0;
2594
2595         while (p) {
2596                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2597                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2598                         /*
2599                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2600                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2601                          * stats here rather than inside pull_task().
2602                          */
2603                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2604
2605                         return 1;
2606                 }
2607                 p = iterator->next(iterator->arg);
2608         }
2609
2610         return 0;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2615  * part of active balancing operations within "domain".
2616  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2617  *
2618  * Called with both runqueues locked.
2619  */
2620 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2621                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2622 {
2623         const struct sched_class *class;
2624
2625         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2626                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2627                         return 1;
2628
2629         return 0;
2630 }
2631
2632 /*
2633  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2634  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2635  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2636  */
2637 static struct sched_group *
2638 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2639                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2640                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2641 {
2642         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2643         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2644         unsigned long max_pull;
2645         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2646         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2647         int load_idx, group_imb = 0;
2648 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2649         int power_savings_balance = 1;
2650         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2651         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2652         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2653 #endif
2654
2655         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2656         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2657         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2658         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2659                 load_idx = sd->busy_idx;
2660         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2661                 load_idx = sd->newidle_idx;
2662         else
2663                 load_idx = sd->idle_idx;
2664
2665         do {
2666                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2667                 int local_group;
2668                 int i;
2669                 int __group_imb = 0;
2670                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2671                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2672
2673                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2674
2675                 if (local_group)
2676                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2677
2678                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2679                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2680                 max_cpu_load = 0;
2681                 min_cpu_load = ~0UL;
2682
2683                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2684                         struct rq *rq;
2685
2686                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2687                                 continue;
2688
2689                         rq = cpu_rq(i);
2690
2691                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2692                                 *sd_idle = 0;
2693
2694                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2695                         if (local_group) {
2696                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2697                                         first_idle_cpu = 1;
2698                                         balance_cpu = i;
2699                                 }
2700
2701                                 load = target_load(i, load_idx);
2702                         } else {
2703                                 load = source_load(i, load_idx);
2704                                 if (load > max_cpu_load)
2705                                         max_cpu_load = load;
2706                                 if (min_cpu_load > load)
2707                                         min_cpu_load = load;
2708                         }
2709
2710                         avg_load += load;
2711                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2712                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2713                 }
2714
2715                 /*
2716                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2717                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2718                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2719                  * to do the newly idle load balance.
2720                  */
2721                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2722                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2723                         *balance = 0;
2724                         goto ret;
2725                 }
2726
2727                 total_load += avg_load;
2728                 total_pwr += group->__cpu_power;
2729
2730                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2731                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2732                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2733
2734                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2735                         __group_imb = 1;
2736
2737                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2738
2739                 if (local_group) {
2740                         this_load = avg_load;
2741                         this = group;
2742                         this_nr_running = sum_nr_running;
2743                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2744                 } else if (avg_load > max_load &&
2745                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2746                         max_load = avg_load;
2747                         busiest = group;
2748                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2749                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2750                         group_imb = __group_imb;
2751                 }
2752
2753 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2754                 /*
2755                  * Busy processors will not participate in power savings
2756                  * balance.
2757                  */
2758                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2759                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2760                         goto group_next;
2761
2762                 /*
2763                  * If the local group is idle or completely loaded
2764                  * no need to do power savings balance at this domain
2765                  */
2766                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2767                                     !this_nr_running))
2768                         power_savings_balance = 0;
2769
2770                 /*
2771                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2772                  * don't include that group in power savings calculations
2773                  */
2774                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2775                     || !sum_nr_running)
2776                         goto group_next;
2777
2778                 /*
2779                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2780                  * This is the group from where we need to pick up the load
2781                  * for saving power
2782                  */
2783                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2784                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2785                      first_cpu(group->cpumask) <
2786                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2787                         group_min = group;
2788                         min_nr_running = sum_nr_running;
2789                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2790                                                 sum_nr_running;
2791                 }
2792
2793                 /*
2794                  * Calculate the group which is almost near its
2795                  * capacity but still has some space to pick up some load
2796                  * from other group and save more power
2797                  */
2798                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2799                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2800                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2801                              first_cpu(group->cpumask) >
2802                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2803                                 group_leader = group;
2804                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2805                         }
2806                 }
2807 group_next:
2808 #endif
2809                 group = group->next;
2810         } while (group != sd->groups);
2811
2812         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2813                 goto out_balanced;
2814
2815         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2816
2817         if (this_load >= avg_load ||
2818                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2819                 goto out_balanced;
2820
2821         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2822         if (group_imb)
2823                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2824
2825         /*
2826          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2827          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2828          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2829          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2830          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2831          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2832          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2833          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2834          * appear as very large values with unsigned longs.
2835          */
2836         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2837                 goto out_balanced;
2838
2839         /*
2840          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2841          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2842          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2843          */
2844         if (max_load < avg_load) {
2845                 *imbalance = 0;
2846                 goto small_imbalance;
2847         }
2848
2849         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2850         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2851
2852         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2853         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2854                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2855                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2856
2857         /*
2858          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2859          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2860          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2861          * moved
2862          */
2863         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2864                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2865                 unsigned int imbn;
2866
2867 small_imbalance:
2868                 pwr_move = pwr_now = 0;
2869                 imbn = 2;
2870                 if (this_nr_running) {
2871                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2872                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2873                                 imbn = 1;
2874                 } else
2875                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2876
2877                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2878                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2879                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2880                         return busiest;
2881                 }
2882
2883                 /*
2884                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2885                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2886                  * moving them.
2887                  */
2888
2889                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2890                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2891                 pwr_now += this->__cpu_power *
2892                                 min(this_load_per_task, this_load);
2893                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2894
2895                 /* Amount of load we'd subtract */
2896                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2897                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2898                 if (max_load > tmp)
2899                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2900                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2901
2902                 /* Amount of load we'd add */
2903                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2904                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2905                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2906                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2907                 else
2908                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2909                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2910                 pwr_move += this->__cpu_power *
2911                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2912                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2913
2914                 /* Move if we gain throughput */
2915                 if (pwr_move > pwr_now)
2916                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2917         }
2918
2919         return busiest;
2920
2921 out_balanced:
2922 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2923         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2924                 goto ret;
2925
2926         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2927                 *imbalance = min_load_per_task;
2928                 return group_min;
2929         }
2930 #endif
2931 ret:
2932         *imbalance = 0;
2933         return NULL;
2934 }
2935
2936 /*
2937  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2938  */
2939 static struct rq *
2940 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2941                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2942 {
2943         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2944         unsigned long max_load = 0;
2945         int i;
2946
2947         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2948                 unsigned long wl;
2949
2950                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2951                         continue;
2952
2953                 rq = cpu_rq(i);
2954                 wl = weighted_cpuload(i);
2955
2956                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2957                         continue;
2958
2959                 if (wl > max_load) {
2960                         max_load = wl;
2961                         busiest = rq;
2962                 }
2963         }
2964
2965         return busiest;
2966 }
2967
2968 /*
2969  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2970  * so long as it is large enough.
2971  */
2972 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2973
2974 /*
2975  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2976  * tasks if there is an imbalance.
2977  */
2978 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2979                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2980                         int *balance)
2981 {
2982         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2983         struct sched_group *group;
2984         unsigned long imbalance;
2985         struct rq *busiest;
2986         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2987         unsigned long flags;
2988
2989         /*
2990          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2991          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2992          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2993          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2994          */
2995         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2996             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2997                 sd_idle = 1;
2998
2999         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3000
3001 redo:
3002         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3003                                    &cpus, balance);
3004
3005         if (*balance == 0)
3006                 goto out_balanced;
3007
3008         if (!group) {
3009                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3010                 goto out_balanced;
3011         }
3012
3013         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3014         if (!busiest) {
3015                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3016                 goto out_balanced;
3017         }
3018
3019         BUG_ON(busiest == this_rq);
3020
3021         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3022
3023         ld_moved = 0;
3024         if (busiest->nr_running > 1) {
3025                 /*
3026                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3027                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3028                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3029                  * correctly treated as an imbalance.
3030                  */
3031                 local_irq_save(flags);
3032                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3033                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3034                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3035                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3036                 local_irq_restore(flags);
3037
3038                 /*
3039                  * some other cpu did the load balance for us.
3040                  */
3041                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3042                         resched_cpu(this_cpu);
3043
3044                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3045                 if (unlikely(all_pinned)) {
3046                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3047                         if (!cpus_empty(cpus))
3048                                 goto redo;
3049                         goto out_balanced;
3050                 }
3051         }
3052
3053         if (!ld_moved) {
3054                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3055                 sd->nr_balance_failed++;
3056
3057                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3058
3059                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3060
3061                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3062                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3063                          */
3064                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3065                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3066                                 all_pinned = 1;
3067                                 goto out_one_pinned;
3068                         }
3069
3070                         if (!busiest->active_balance) {
3071                                 busiest->active_balance = 1;
3072                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3073                                 active_balance = 1;
3074                         }
3075                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3076                         if (active_balance)
3077                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3078
3079                         /*
3080                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3081                          * counter.
3082                          */
3083                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3084                 }
3085         } else
3086                 sd->nr_balance_failed = 0;
3087
3088         if (likely(!active_balance)) {
3089                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3090                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3091         } else {
3092                 /*
3093                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3094                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3095                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3096                  * move_tasks).
3097                  */
3098                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3099                         sd->balance_interval *= 2;
3100         }
3101
3102         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3103             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3104                 return -1;
3105         return ld_moved;
3106
3107 out_balanced:
3108         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3109
3110         sd->nr_balance_failed = 0;
3111
3112 out_one_pinned:
3113         /* tune up the balancing interval */
3114         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3115                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3116                 sd->balance_interval *= 2;
3117
3118         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3119             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3120                 return -1;
3121         return 0;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3126  * tasks if there is an imbalance.
3127  *
3128  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3129  * this_rq is locked.
3130  */
3131 static int
3132 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3133 {
3134         struct sched_group *group;
3135         struct rq *busiest = NULL;
3136         unsigned long imbalance;
3137         int ld_moved = 0;
3138         int sd_idle = 0;
3139         int all_pinned = 0;
3140         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3141
3142         /*
3143          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3144          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3145          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3146          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3147          */
3148         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3149             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3150                 sd_idle = 1;
3151
3152         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3153 redo:
3154         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3155                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3156         if (!group) {
3157                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3158                 goto out_balanced;
3159         }
3160
3161         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3162                                 &cpus);
3163         if (!busiest) {
3164                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3165                 goto out_balanced;
3166         }
3167
3168         BUG_ON(busiest == this_rq);
3169
3170         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3171
3172         ld_moved = 0;
3173         if (busiest->nr_running > 1) {
3174                 /* Attempt to move tasks */
3175                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3176                 /* this_rq->clock is already updated */
3177                 update_rq_clock(busiest);
3178                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3179                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3180                                         &all_pinned);
3181                 spin_unlock(&busiest->lock);
3182
3183                 if (unlikely(all_pinned)) {
3184                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3185                         if (!cpus_empty(cpus))
3186                                 goto redo;
3187                 }
3188         }
3189
3190         if (!ld_moved) {
3191                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3192                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3193                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3194                         return -1;
3195         } else
3196                 sd->nr_balance_failed = 0;
3197
3198         return ld_moved;
3199
3200 out_balanced:
3201         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3202         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3203             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3204                 return -1;
3205         sd->nr_balance_failed = 0;
3206
3207         return 0;
3208 }
3209
3210 /*
3211  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3212  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3213  */
3214 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3215 {
3216         struct sched_domain *sd;
3217         int pulled_task = -1;
3218         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3219
3220         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3221                 unsigned long interval;
3222
3223                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3224                         continue;
3225
3226                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3227                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3228                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3229                                                                 this_rq, sd);
3230
3231                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3232                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3233                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3234                 if (pulled_task)
3235                         break;
3236         }
3237         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3238                 /*
3239                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3240                  * a busy processor. So reset next_balance.
3241                  */
3242                 this_rq->next_balance = next_balance;
3243         }
3244 }
3245
3246 /*
3247  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3248  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3249  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3250  * logical imbalances.
3251  *
3252  * Called with busiest_rq locked.
3253  */
3254 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3255 {
3256         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3257         struct sched_domain *sd;
3258         struct rq *target_rq;
3259
3260         /* Is there any task to move? */
3261         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3262                 return;
3263
3264         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3265
3266         /*
3267          * This condition is "impossible", if it occurs
3268          * we need to fix it. Originally reported by
3269          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3270          */
3271         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3272
3273         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3274         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3275         update_rq_clock(busiest_rq);
3276         update_rq_clock(target_rq);
3277
3278         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3279         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3280                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3281                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3282                                 break;
3283         }
3284
3285         if (likely(sd)) {
3286                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3287
3288                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3289                                   sd, CPU_IDLE))
3290                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3291                 else
3292                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3293         }
3294         spin_unlock(&target_rq->lock);
3295 }
3296
3297 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3298 static struct {
3299         atomic_t load_balancer;
3300         cpumask_t cpu_mask;
3301 } nohz ____cacheline_aligned = {
3302         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3303         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3304 };
3305
3306 /*
3307  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3308  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3309  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3310  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3311  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3312  * arrives...
3313  *
3314  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3315  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3316  * nohz.cpu_mask..
3317  *
3318  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3319  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3320  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3321  * there is no need for ilb owner.
3322  *
3323  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3324  * next busy scheduler_tick()
3325  */
3326 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3327 {
3328         int cpu = smp_processor_id();
3329
3330         if (stop_tick) {
3331                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3332                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3333
3334                 /*
3335                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3336                  */
3337                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3338                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3339                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3340                                 BUG();
3341                         return 0;
3342                 }
3343
3344                 /* time for ilb owner also to sleep */
3345                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3346                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3347                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3348                         return 0;
3349                 }
3350
3351                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3352                         /* make me the ilb owner */
3353                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3354                                 return 1;
3355                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3356                         return 1;
3357         } else {
3358                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3359                         return 0;
3360
3361                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3362
3363                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3364                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3365                                 BUG();
3366         }
3367         return 0;
3368 }
3369 #endif
3370
3371 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3372
3373 /*
3374  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3375  * and initiates a balancing operation if so.
3376  *
3377  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3378  */
3379 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3380 {
3381         int balance = 1;
3382         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3383         unsigned long interval;
3384         struct sched_domain *sd;
3385         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3386         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3387         int update_next_balance = 0;
3388
3389         for_each_domain(cpu, sd) {
3390                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3391                         continue;
3392
3393                 interval = sd->balance_interval;
3394                 if (idle != CPU_IDLE)
3395                         interval *= sd->busy_factor;
3396
3397                 /* scale ms to jiffies */
3398                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3399                 if (unlikely(!interval))
3400                         interval = 1;
3401                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3402                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3403
3404
3405                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3406                         if (!spin_trylock(&balancing))
3407                                 goto out;
3408                 }
3409
3410                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3411                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3412                                 /*
3413                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3414                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3415                                  * not idle.
3416                                  */
3417                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3418                         }
3419                         sd->last_balance = jiffies;
3420                 }
3421                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3422                         spin_unlock(&balancing);
3423 out:
3424                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3425                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3426                         update_next_balance = 1;
3427                 }
3428
3429                 /*
3430                  * Stop the load balance at this level. There is another
3431                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3432                  * actively.
3433                  */
3434                 if (!balance)
3435                         break;
3436         }
3437
3438         /*
3439          * next_balance will be updated only when there is a need.
3440          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3441          * updated.
3442          */
3443         if (likely(update_next_balance))
3444                 rq->next_balance = next_balance;
3445 }
3446
3447 /*
3448  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3449  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3450  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3451  */
3452 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3453 {
3454         int this_cpu = smp_processor_id();
3455         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3456         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3457                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3458
3459         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3460
3461 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3462         /*
3463          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3464          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3465          * stopped.
3466          */
3467         if (this_rq->idle_at_tick &&
3468             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3469                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3470                 struct rq *rq;
3471                 int balance_cpu;
3472
3473                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3474                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3475                         /*
3476                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3477                          * work being done for other cpus. Next load
3478                          * balancing owner will pick it up.
3479                          */
3480                         if (need_resched())
3481                                 break;
3482
3483                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3484
3485                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3486                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3487                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3488                 }
3489         }
3490 #endif
3491 }
3492
3493 /*
3494  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3495  *
3496  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3497  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3498  * if the whole system is idle.
3499  */
3500 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3501 {
3502 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3503         /*
3504          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3505          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3506          * load balancer.
3507          */
3508         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3509                 rq->in_nohz_recently = 0;
3510
3511                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3512                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3513                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3514                 }
3515
3516                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3517                         /*
3518                          * simple selection for now: Nominate the
3519                          * first cpu in the nohz list to be the next
3520                          * ilb owner.
3521                          *
3522                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3523                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3524                          */
3525                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3526
3527                         if (ilb != NR_CPUS)
3528                                 resched_cpu(ilb);
3529                 }
3530         }
3531
3532         /*
3533          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3534          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3535          */
3536         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3537             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3538                 resched_cpu(cpu);
3539                 return;
3540         }
3541
3542         /*
3543          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3544          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3545          */
3546         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3547             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3548                 return;
3549 #endif
3550         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3551                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3552 }
3553
3554 #else   /* CONFIG_SMP */
3555
3556 /*
3557  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3558  */
3559 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3560 {
3561 }
3562
3563 #endif
3564
3565 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3566
3567 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3568
3569 /*
3570  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3571  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3572  */
3573 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3574 {
3575         unsigned long flags;
3576         u64 ns, delta_exec;
3577         struct rq *rq;
3578
3579         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3580         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3581         if (task_current(rq, p)) {
3582                 update_rq_clock(rq);
3583                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3584                 if ((s64)delta_exec > 0)
3585                         ns += delta_exec;
3586         }
3587         task_rq_unlock(rq, &flags);
3588
3589         return ns;
3590 }
3591
3592 /*
3593  * Account user cpu time to a process.
3594  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3595  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3596  */
3597 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3598 {
3599         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3600         cputime64_t tmp;
3601
3602         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3603
3604         /* Add user time to cpustat. */
3605         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3606         if (TASK_NICE(p) > 0)
3607                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3608         else
3609                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3610 }
3611
3612 /*
3613  * Account guest cpu time to a process.
3614  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3615  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3616  */
3617 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3618 {
3619         cputime64_t tmp;
3620         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3621
3622         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3623
3624         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3625         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3626
3627         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3628         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3629 }
3630
3631 /*
3632  * Account scaled user cpu time to a process.
3633  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3634  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3635  */
3636 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3637 {
3638         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3639 }
3640
3641 /*
3642  * Account system cpu time to a process.
3643  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3644  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3645  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3646  */
3647 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3648                          cputime_t cputime)
3649 {
3650         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3651         struct rq *rq = this_rq();
3652         cputime64_t tmp;
3653
3654         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3655                 return account_guest_time(p, cputime);
3656
3657         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3658
3659         /* Add system time to cpustat. */
3660         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3661         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3662                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3663         else if (softirq_count())
3664                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3665         else if (p != rq->idle)
3666                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3667         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3668                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3669         else
3670                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3671         /* Account for system time used */
3672         acct_update_integrals(p);
3673 }
3674
3675 /*
3676  * Account scaled system cpu time to a process.
3677  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3678  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3679  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3680  */
3681 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3682 {
3683         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3684 }
3685
3686 /*
3687  * Account for involuntary wait time.
3688  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3689  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3690  */
3691 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3692 {
3693         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3694         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3695         struct rq *rq = this_rq();
3696
3697         if (p == rq->idle) {
3698                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3699                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3700                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3701                 else
3702                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3703         } else
3704                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3705 }
3706
3707 /*
3708  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3709  * We call it with interrupts disabled.
3710  *
3711  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3712  * timeslices.
3713  */
3714 void scheduler_tick(void)
3715 {
3716         int cpu = smp_processor_id();
3717         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3718         struct task_struct *curr = rq->curr;
3719         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3720
3721         spin_lock(&rq->lock);
3722         __update_rq_clock(rq);
3723         /*
3724          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3725          */
3726         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3727                 rq->clock = next_tick;
3728                 rq->clock_underflows++;
3729         }
3730         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3731         update_cpu_load(rq);
3732         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3733         update_sched_rt_period(rq);
3734         spin_unlock(&rq->lock);
3735
3736 #ifdef CONFIG_SMP
3737         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3738         trigger_load_balance(rq, cpu);
3739 #endif
3740 }
3741
3742 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3743
3744 void add_preempt_count(int val)
3745 {
3746         /*
3747          * Underflow?
3748          */
3749         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3750                 return;
3751         preempt_count() += val;
3752         /*
3753          * Spinlock count overflowing soon?
3754          */
3755         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3756                                 PREEMPT_MASK - 10);
3757 }
3758 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3759
3760 void sub_preempt_count(int val)
3761 {
3762         /*
3763          * Underflow?
3764          */
3765         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3766                 return;
3767         /*
3768          * Is the spinlock portion underflowing?
3769          */
3770         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3771                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3772                 return;
3773
3774         preempt_count() -= val;
3775 }
3776 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3777
3778 #endif
3779
3780 /*
3781  * Print scheduling while atomic bug:
3782  */
3783 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3784 {
3785         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3786
3787         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3788                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3789
3790         debug_show_held_locks(prev);
3791         if (irqs_disabled())
3792                 print_irqtrace_events(prev);
3793
3794         if (regs)
3795                 show_regs(regs);
3796         else
3797                 dump_stack();
3798 }
3799
3800 /*
3801  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3802  */
3803 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3804 {
3805         /*
3806          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3807          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3808          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3809          */
3810         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3811                 __schedule_bug(prev);
3812
3813         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3814
3815         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3816 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3817         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3818                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3819                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3820         }
3821 #endif
3822 }
3823
3824 /*
3825  * Pick up the highest-prio task:
3826  */
3827 static inline struct task_struct *
3828 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3829 {
3830         const struct sched_class *class;
3831         struct task_struct *p;
3832
3833         /*
3834          * Optimization: we know that if all tasks are in
3835          * the fair class we can call that function directly:
3836          */
3837         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3838                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3839                 if (likely(p))
3840                         return p;
3841         }
3842
3843         class = sched_class_highest;
3844         for ( ; ; ) {
3845                 p = class->pick_next_task(rq);
3846                 if (p)
3847                         return p;
3848                 /*
3849                  * Will never be NULL as the idle class always
3850                  * returns a non-NULL p:
3851                  */
3852                 class = class->next;
3853         }
3854 }
3855
3856 /*
3857  * schedule() is the main scheduler function.
3858  */
3859 asmlinkage void __sched schedule(void)
3860 {
3861         struct task_struct *prev, *next;
3862         long *switch_count;
3863         struct rq *rq;
3864         int cpu;
3865
3866 need_resched:
3867         preempt_disable();
3868         cpu = smp_processor_id();
3869         rq = cpu_rq(cpu);
3870         rcu_qsctr_inc(cpu);
3871         prev = rq->curr;
3872         switch_count = &prev->nivcsw;
3873
3874         release_kernel_lock(prev);
3875 need_resched_nonpreemptible:
3876
3877         schedule_debug(prev);
3878
3879         hrtick_clear(rq);
3880
3881         /*
3882          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3883          */
3884         local_irq_disable();
3885         __update_rq_clock(rq);
3886         spin_lock(&rq->lock);
3887         clear_tsk_need_resched(prev);
3888
3889         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3890                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3891                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3892                         prev->state = TASK_RUNNING;
3893                 } else {
3894                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3895                 }
3896                 switch_count = &prev->nvcsw;
3897         }
3898
3899 #ifdef CONFIG_SMP
3900         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3901                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3902 #endif
3903
3904         if (unlikely(!rq->nr_running))
3905                 idle_balance(cpu, rq);
3906
3907         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3908         next = pick_next_task(rq, prev);
3909
3910         sched_info_switch(prev, next);
3911
3912         if (likely(prev != next)) {
3913                 rq->nr_switches++;
3914                 rq->curr = next;
3915                 ++*switch_count;
3916
3917                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3918                 /*
3919                  * the context switch might have flipped the stack from under
3920                  * us, hence refresh the local variables.
3921                  */
3922                 cpu = smp_processor_id();
3923                 rq = cpu_rq(cpu);
3924         } else
3925                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3926
3927         hrtick_set(rq);
3928
3929         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3930                 goto need_resched_nonpreemptible;
3931
3932         preempt_enable_no_resched();
3933         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3934                 goto need_resched;
3935 }
3936 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3937
3938 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3939 /*
3940  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3941  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3942  * occur there and call schedule directly.
3943  */
3944 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3945 {
3946         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3947         struct task_struct *task = current;
3948         int saved_lock_depth;
3949
3950         /*
3951          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3952          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3953          */
3954         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3955                 return;
3956
3957         do {
3958                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3959
3960                 /*
3961                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3962                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3963                  * auto-release the semaphore:
3964                  */
3965                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3966                 task->lock_depth = -1;
3967                 schedule();
3968                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3969                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3970
3971                 /*
3972                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3973                  * between schedule and now.
3974                  */
3975                 barrier();
3976         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3979
3980 /*
3981  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3982  * off of irq context.
3983  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3984  * protect us against recursive calling from irq.
3985  */
3986 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3987 {
3988         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3989         struct task_struct *task = current;
3990         int saved_lock_depth;
3991
3992         /* Catch callers which need to be fixed */
3993         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3994
3995         do {
3996                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3997
3998                 /*
3999                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4000                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4001                  * auto-release the semaphore:
4002                  */
4003                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4004                 task->lock_depth = -1;
4005                 local_irq_enable();
4006                 schedule();
4007                 local_irq_disable();
4008                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4009                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4010
4011                 /*
4012                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4013                  * between schedule and now.
4014                  */
4015                 barrier();
4016         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4017 }
4018
4019 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4020
4021 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4022                           void *key)
4023 {
4024         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4025 }
4026 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4027
4028 /*
4029  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4030  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4031  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4032  *
4033  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4034  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4035  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4036  */
4037 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4038                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4039 {
4040         wait_queue_t *curr, *next;
4041
4042         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4043                 unsigned flags = curr->flags;
4044
4045                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4046                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4047                         break;
4048         }
4049 }
4050
4051 /**
4052  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4053  * @q: the waitqueue
4054  * @mode: which threads
4055  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4056  * @key: is directly passed to the wakeup function
4057  */
4058 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4059                         int nr_exclusive, void *key)
4060 {
4061         unsigned long flags;
4062
4063         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4064         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4065         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4066 }
4067 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4068
4069 /*
4070  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4071  */
4072 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4073 {
4074         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4075 }
4076
4077 /**
4078  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4079  * @q: the waitqueue
4080  * @mode: which threads
4081  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4082  *
4083  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4084  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4085  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4086  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4087  *
4088  * On UP it can prevent extra preemption.
4089  */
4090 void
4091 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4092 {
4093         unsigned long flags;
4094         int sync = 1;
4095
4096         if (unlikely(!q))
4097                 return;
4098
4099         if (unlikely(!nr_exclusive))
4100                 sync = 0;
4101
4102         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4103         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4104         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4105 }
4106 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4107
4108 void complete(struct completion *x)
4109 {
4110         unsigned long flags;
4111
4112         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4113         x->done++;
4114         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4115         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4116 }
4117 EXPORT_SYMBOL(complete);
4118
4119 void complete_all(struct completion *x)
4120 {
4121         unsigned long flags;
4122
4123         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4124         x->done += UINT_MAX/2;
4125         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4126         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4127 }
4128 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4129
4130 static inline long __sched
4131 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4132 {
4133         if (!x->done) {
4134                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4135
4136                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4137                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4138                 do {
4139                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4140                              signal_pending(current)) ||
4141                             (state == TASK_KILLABLE &&
4142                              fatal_signal_pending(current))) {
4143                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4144                                 return -ERESTARTSYS;
4145                         }
4146                         __set_current_state(state);
4147                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4148                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4149                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4150                         if (!timeout) {
4151                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4152                                 return timeout;
4153                         }
4154                 } while (!x->done);
4155                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4156         }
4157         x->done--;
4158         return timeout;
4159 }
4160
4161 static long __sched
4162 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4163 {
4164         might_sleep();
4165
4166         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4167         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4168         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4169         return timeout;
4170 }
4171
4172 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4173 {
4174         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4175 }
4176 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4177
4178 unsigned long __sched
4179 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4180 {
4181         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4182 }
4183 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4184
4185 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4186 {
4187         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4188         if (t == -ERESTARTSYS)
4189                 return t;
4190         return 0;
4191 }
4192 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4193
4194 unsigned long __sched
4195 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4196                                           unsigned long timeout)
4197 {
4198         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4199 }
4200 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4201
4202 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4203 {
4204         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4205         if (t == -ERESTARTSYS)
4206                 return t;
4207         return 0;
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4210
4211 static long __sched
4212 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4213 {
4214         unsigned long flags;
4215         wait_queue_t wait;
4216
4217         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4218
4219         __set_current_state(state);
4220
4221         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4222         __add_wait_queue(q, &wait);
4223         spin_unlock(&q->lock);
4224         timeout = schedule_timeout(timeout);
4225         spin_lock_irq(&q->lock);
4226         __remove_wait_queue(q, &wait);
4227         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4228
4229         return timeout;
4230 }
4231
4232 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4233 {
4234         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4235 }
4236 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4237
4238 long __sched
4239 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4240 {
4241         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4242 }
4243 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4244
4245 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4246 {
4247         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4248 }
4249 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4250
4251 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4252 {
4253         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4254 }
4255 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4256
4257 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4258
4259 /*
4260  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4261  * @p: task
4262  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4263  *
4264  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4265  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4266  *
4267  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4268  */
4269 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4270 {
4271         unsigned long flags;
4272         int oldprio, on_rq, running;
4273         struct rq *rq;
4274         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4275
4276         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4277
4278         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4279         update_rq_clock(rq);
4280
4281         oldprio = p->prio;
4282         on_rq = p->se.on_rq;
4283         running = task_current(rq, p);
4284         if (on_rq) {
4285                 dequeue_task(rq, p, 0);
4286                 if (running)
4287                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4288         }
4289
4290         if (rt_prio(prio))
4291                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4292         else
4293                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4294
4295         p->prio = prio;
4296
4297         if (on_rq) {
4298                 if (running)
4299                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4300
4301                 enqueue_task(rq, p, 0);
4302
4303                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4304         }
4305         task_rq_unlock(rq, &flags);
4306 }
4307
4308 #endif
4309
4310 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4311 {
4312         int old_prio, delta, on_rq;
4313         unsigned long flags;
4314         struct rq *rq;
4315
4316         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4317                 return;
4318         /*
4319          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4320          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4321          */
4322         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4323         update_rq_clock(rq);
4324         /*
4325          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4326          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4327          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4328          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4329          */
4330         if (task_has_rt_policy(p)) {
4331                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4332                 goto out_unlock;
4333         }
4334         on_rq = p->se.on_rq;
4335         if (on_rq)
4336                 dequeue_task(rq, p, 0);
4337
4338         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4339         set_load_weight(p);
4340         old_prio = p->prio;
4341         p->prio = effective_prio(p);
4342         delta = p->prio - old_prio;
4343
4344         if (on_rq) {
4345                 enqueue_task(rq, p, 0);
4346                 /*
4347                  * If the task increased its priority or is running and
4348                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4349                  */
4350                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4351                         resched_task(rq->curr);
4352         }
4353 out_unlock:
4354         task_rq_unlock(rq, &flags);
4355 }
4356 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4357
4358 /*
4359  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4360  * @p: task
4361  * @nice: nice value
4362  */
4363 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4364 {
4365         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4366         int nice_rlim = 20 - nice;
4367
4368         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4369                 capable(CAP_SYS_NICE));
4370 }
4371
4372 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4373
4374 /*
4375  * sys_nice - change the priority of the current process.
4376  * @increment: priority increment
4377  *
4378  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4379  * does similar things.
4380  */
4381 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4382 {
4383         long nice, retval;
4384
4385         /*
4386          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4387          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4388          * and we have a single winner.
4389          */
4390         if (increment < -40)
4391                 increment = -40;
4392         if (increment > 40)
4393                 increment = 40;
4394
4395         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4396         if (nice < -20)
4397                 nice = -20;
4398         if (nice > 19)
4399                 nice = 19;
4400
4401         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4402                 return -EPERM;
4403
4404         retval = security_task_setnice(current, nice);
4405         if (retval)
4406                 return retval;
4407
4408         set_user_nice(current, nice);
4409         return 0;
4410 }
4411
4412 #endif
4413
4414 /**
4415  * task_prio - return the priority value of a given task.
4416  * @p: the task in question.
4417  *
4418  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4419  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4420  * around 0, value goes from -16 to +15.
4421  */
4422 int task_prio(const struct task_struct *p)
4423 {
4424         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4425 }
4426
4427 /**
4428  * task_nice - return the nice value of a given task.
4429  * @p: the task in question.
4430  */
4431 int task_nice(const struct task_struct *p)
4432 {
4433         return TASK_NICE(p);
4434 }
4435 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4436
4437 /**
4438  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4439  * @cpu: the processor in question.
4440  */
4441 int idle_cpu(int cpu)
4442 {
4443         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4444 }
4445
4446 /**
4447  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4448  * @cpu: the processor in question.
4449  */
4450 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4451 {
4452         return cpu_rq(cpu)->idle;
4453 }
4454
4455 /**
4456  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4457  * @pid: the pid in question.
4458  */
4459 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4460 {
4461         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4462 }
4463
4464 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4465 static void
4466 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4467 {
4468         BUG_ON(p->se.on_rq);
4469
4470         p->policy = policy;
4471         switch (p->policy) {
4472         case SCHED_NORMAL:
4473         case SCHED_BATCH:
4474         case SCHED_IDLE:
4475                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4476                 break;
4477         case SCHED_FIFO:
4478         case SCHED_RR:
4479                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4480                 break;
4481         }
4482
4483         p->rt_priority = prio;
4484         p->normal_prio = normal_prio(p);
4485         /* we are holding p->pi_lock already */
4486         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4487         set_load_weight(p);
4488 }
4489
4490 /**
4491  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4492  * @p: the task in question.
4493  * @policy: new policy.
4494  * @param: structure containing the new RT priority.
4495  *
4496  * NOTE that the task may be already dead.
4497  */
4498 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4499                        struct sched_param *param)
4500 {
4501         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4502         unsigned long flags;
4503         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4504         struct rq *rq;
4505
4506         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4507         BUG_ON(in_interrupt());
4508 recheck:
4509         /* double check policy once rq lock held */
4510         if (policy < 0)
4511                 policy = oldpolicy = p->policy;
4512         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4513                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4514                         policy != SCHED_IDLE)
4515                 return -EINVAL;
4516         /*
4517          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4518          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4519          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4520          */
4521         if (param->sched_priority < 0 ||
4522             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4523             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4524                 return -EINVAL;
4525         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4526                 return -EINVAL;
4527
4528         /*
4529          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4530          */
4531         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4532                 if (rt_policy(policy)) {
4533                         unsigned long rlim_rtprio;
4534
4535                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4536                                 return -ESRCH;
4537                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4538                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4539
4540                         /* can't set/change the rt policy */
4541                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4542                                 return -EPERM;
4543
4544                         /* can't increase priority */
4545                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4546                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4547                                 return -EPERM;
4548                 }
4549                 /*
4550                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4551                  * move out of SCHED_IDLE either:
4552                  */
4553                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4554                         return -EPERM;
4555
4556                 /* can't change other user's priorities */
4557                 if ((current->euid != p->euid) &&
4558                     (current->euid != p->uid))
4559                         return -EPERM;
4560         }
4561
4562         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4563         if (retval)
4564                 return retval;
4565         /*
4566          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4567          * changing the priority of the task:
4568          */
4569         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4570         /*
4571          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4572          * runqueue lock must be held.
4573          */
4574         rq = __task_rq_lock(p);
4575         /* recheck policy now with rq lock held */
4576         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4577                 policy = oldpolicy = -1;
4578                 __task_rq_unlock(rq);
4579                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4580                 goto recheck;
4581         }
4582         update_rq_clock(rq);
4583         on_rq = p->se.on_rq;
4584         running = task_current(rq, p);
4585         if (on_rq) {
4586                 deactivate_task(rq, p, 0);
4587                 if (running)
4588                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4589         }
4590
4591         oldprio = p->prio;
4592         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4593
4594         if (on_rq) {
4595                 if (running)
4596                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4597
4598                 activate_task(rq, p, 0);
4599
4600                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4601         }
4602         __task_rq_unlock(rq);
4603         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4604
4605         rt_mutex_adjust_pi(p);
4606
4607         return 0;
4608 }
4609 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4610
4611 static int
4612 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4613 {
4614         struct sched_param lparam;
4615         struct task_struct *p;
4616         int retval;
4617
4618         if (!param || pid < 0)
4619                 return -EINVAL;
4620         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4621                 return -EFAULT;
4622
4623         rcu_read_lock();
4624         retval = -ESRCH;
4625         p = find_process_by_pid(pid);
4626         if (p != NULL)
4627                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4628         rcu_read_unlock();
4629
4630         return retval;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4635  * @pid: the pid in question.
4636  * @policy: new policy.
4637  * @param: structure containing the new RT priority.
4638  */
4639 asmlinkage long
4640 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4641 {
4642         /* negative values for policy are not valid */
4643         if (policy < 0)
4644                 return -EINVAL;
4645
4646         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4647 }
4648
4649 /**
4650  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4651  * @pid: the pid in question.
4652  * @param: structure containing the new RT priority.
4653  */
4654 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4655 {
4656         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4657 }
4658
4659 /**
4660  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4661  * @pid: the pid in question.
4662  */
4663 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4664 {
4665         struct task_struct *p;
4666         int retval;
4667
4668         if (pid < 0)
4669                 return -EINVAL;
4670
4671         retval = -ESRCH;
4672         read_lock(&tasklist_lock);
4673         p = find_process_by_pid(pid);
4674         if (p) {
4675                 retval = security_task_getscheduler(p);
4676                 if (!retval)
4677                         retval = p->policy;
4678         }
4679         read_unlock(&tasklist_lock);
4680         return retval;
4681 }
4682
4683 /**
4684  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4685  * @pid: the pid in question.
4686  * @param: structure containing the RT priority.
4687  */
4688 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4689 {
4690         struct sched_param lp;
4691         struct task_struct *p;
4692         int retval;
4693
4694         if (!param || pid < 0)
4695                 return -EINVAL;
4696
4697         read_lock(&tasklist_lock);
4698         p = find_process_by_pid(pid);
4699         retval = -ESRCH;
4700         if (!p)
4701                 goto out_unlock;
4702
4703         retval = security_task_getscheduler(p);
4704         if (retval)
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4708         read_unlock(&tasklist_lock);
4709
4710         /*
4711          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4712          */
4713         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4714
4715         return retval;
4716
4717 out_unlock:
4718         read_unlock(&tasklist_lock);
4719         return retval;
4720 }
4721
4722 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4723 {
4724         cpumask_t cpus_allowed;
4725         struct task_struct *p;
4726         int retval;
4727
4728         get_online_cpus();
4729         read_lock(&tasklist_lock);
4730
4731         p = find_process_by_pid(pid);
4732         if (!p) {
4733                 read_unlock(&tasklist_lock);
4734                 put_online_cpus();
4735                 return -ESRCH;
4736         }
4737
4738         /*
4739          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4740          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4741          * usage count and then drop tasklist_lock.
4742          */
4743         get_task_struct(p);
4744         read_unlock(&tasklist_lock);
4745
4746         retval = -EPERM;
4747         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4748                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4749                 goto out_unlock;
4750
4751         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4752         if (retval)
4753                 goto out_unlock;
4754
4755         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4756         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4757  again:
4758         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4759
4760         if (!retval) {
4761                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4762                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4763                         /*
4764                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4765                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4766                          * cpuset's cpus_allowed
4767                          */
4768                         new_mask = cpus_allowed;
4769                         goto again;
4770                 }
4771         }
4772 out_unlock:
4773         put_task_struct(p);
4774         put_online_cpus();
4775         return retval;
4776 }
4777
4778 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4779                              cpumask_t *new_mask)
4780 {
4781         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4782                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4783         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4784                 len = sizeof(cpumask_t);
4785         }
4786         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4787 }
4788
4789 /**
4790  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4791  * @pid: pid of the process
4792  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4793  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4794  */
4795 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4796                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4797 {
4798         cpumask_t new_mask;
4799         int retval;
4800
4801         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4802         if (retval)
4803                 return retval;
4804
4805         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4806 }
4807
4808 /*
4809  * Represents all cpu's present in the system
4810  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4811  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4812  * method, such as ACPI for e.g.
4813  */
4814
4815 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4816 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4817
4818 #ifndef CONFIG_SMP
4819 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4820 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4821
4822 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4823 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4824 #endif
4825
4826 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4827 {
4828         struct task_struct *p;
4829         int retval;
4830
4831         get_online_cpus();
4832         read_lock(&tasklist_lock);
4833
4834         retval = -ESRCH;
4835         p = find_process_by_pid(pid);
4836         if (!p)
4837                 goto out_unlock;
4838
4839         retval = security_task_getscheduler(p);
4840         if (retval)
4841                 goto out_unlock;
4842
4843         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4844
4845 out_unlock:
4846         read_unlock(&tasklist_lock);
4847         put_online_cpus();
4848
4849         return retval;
4850 }
4851
4852 /**
4853  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4854  * @pid: pid of the process
4855  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4856  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4857  */
4858 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4859                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4860 {
4861         int ret;
4862         cpumask_t mask;
4863
4864         if (len < sizeof(cpumask_t))
4865                 return -EINVAL;
4866
4867         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4868         if (ret < 0)
4869                 return ret;
4870
4871         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4872                 return -EFAULT;
4873
4874         return sizeof(cpumask_t);
4875 }
4876
4877 /**
4878  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4879  *
4880  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4881  * other threads running on this CPU then this function will return.
4882  */
4883 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4884 {
4885         struct rq *rq = this_rq_lock();
4886
4887         schedstat_inc(rq, yld_count);
4888         current->sched_class->yield_task(rq);
4889
4890         /*
4891          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4892          * no need to preempt or enable interrupts:
4893          */
4894         __release(rq->lock);
4895         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4896         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4897         preempt_enable_no_resched();
4898
4899         schedule();
4900
4901         return 0;
4902 }
4903
4904 static void __cond_resched(void)
4905 {
4906 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4907         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4908 #endif
4909         /*
4910          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4911          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4912          * cond_resched() call.
4913          */
4914         do {
4915                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4916                 schedule();
4917                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4918         } while (need_resched());
4919 }
4920
4921 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4922 int __sched _cond_resched(void)
4923 {
4924         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4925                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4926                 __cond_resched();
4927                 return 1;
4928         }
4929         return 0;
4930 }
4931 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4932 #endif
4933
4934 /*
4935  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4936  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4937  *
4938  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4939  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4940  * spin_unlock(), once by hand).
4941  */
4942 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4943 {
4944         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
4945         int ret = 0;
4946
4947         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4948                 spin_unlock(lock);
4949                 if (resched && need_resched())
4950                         __cond_resched();
4951                 else
4952                         cpu_relax();
4953                 ret = 1;
4954                 spin_lock(lock);
4955         }
4956         return ret;
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4959
4960 int __sched cond_resched_softirq(void)
4961 {
4962         BUG_ON(!in_softirq());
4963
4964         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4965                 local_bh_enable();
4966                 __cond_resched();
4967                 local_bh_disable();
4968                 return 1;
4969         }
4970         return 0;
4971 }
4972 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4973
4974 /**
4975  * yield - yield the current processor to other threads.
4976  *
4977  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4978  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4979  */
4980 void __sched yield(void)
4981 {
4982         set_current_state(TASK_RUNNING);
4983         sys_sched_yield();
4984 }
4985 EXPORT_SYMBOL(yield);
4986
4987 /*
4988  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4989  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4990  *
4991  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4992  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4993  */
4994 void __sched io_schedule(void)
4995 {
4996         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4997
4998         delayacct_blkio_start();
4999         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5000         schedule();
5001         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5002         delayacct_blkio_end();
5003 }
5004 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5005
5006 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5007 {
5008         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5009         long ret;
5010
5011         delayacct_blkio_start();
5012         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5013         ret = schedule_timeout(timeout);
5014         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5015         delayacct_blkio_end();
5016         return ret;
5017 }
5018
5019 /**
5020  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5021  * @policy: scheduling class.
5022  *
5023  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5024  * by a given scheduling class.
5025  */
5026 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5027 {
5028         int ret = -EINVAL;
5029
5030         switch (policy) {
5031         case SCHED_FIFO:
5032         case SCHED_RR:
5033                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5034                 break;
5035         case SCHED_NORMAL:
5036         case SCHED_BATCH:
5037         case SCHED_IDLE:
5038                 ret = 0;
5039                 break;
5040         }
5041         return ret;
5042 }
5043
5044 /**
5045  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5046  * @policy: scheduling class.
5047  *
5048  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5049  * by a given scheduling class.
5050  */
5051 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5052 {
5053         int ret = -EINVAL;
5054
5055         switch (policy) {
5056         case SCHED_FIFO:
5057         case SCHED_RR:
5058                 ret = 1;
5059                 break;
5060         case SCHED_NORMAL:
5061         case SCHED_BATCH:
5062         case SCHED_IDLE:
5063                 ret = 0;
5064         }
5065         return ret;
5066 }
5067
5068 /**
5069  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5070  * @pid: pid of the process.
5071  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5072  *
5073  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5074  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5075  */
5076 asmlinkage
5077 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5078 {
5079         struct task_struct *p;
5080         unsigned int time_slice;
5081         int retval;
5082         struct timespec t;
5083
5084         if (pid < 0)
5085                 return -EINVAL;
5086
5087         retval = -ESRCH;
5088         read_lock(&tasklist_lock);
5089         p = find_process_by_pid(pid);
5090         if (!p)
5091                 goto out_unlock;
5092
5093         retval = security_task_getscheduler(p);
5094         if (retval)
5095                 goto out_unlock;
5096
5097         /*
5098          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5099          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5100          */
5101         time_slice = 0;
5102         if (p->policy == SCHED_RR) {
5103                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5104         } else {
5105                 struct sched_entity *se = &p->se;
5106                 unsigned long flags;
5107                 struct rq *rq;
5108
5109                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5110                 if (rq->cfs.load.weight)
5111                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5112                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5113         }
5114         read_unlock(&tasklist_lock);
5115         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5116         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5117         return retval;
5118
5119 out_unlock:
5120         read_unlock(&tasklist_lock);
5121         return retval;
5122 }
5123
5124 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5125
5126 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5127 {
5128         unsigned long free = 0;
5129         unsigned state;
5130
5131         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5132         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5133                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5134 #if BITS_PER_LONG == 32
5135         if (state == TASK_RUNNING)
5136                 printk(KERN_CONT " running  ");
5137         else
5138                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5139 #else
5140         if (state == TASK_RUNNING)
5141                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5142         else
5143                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5144 #endif
5145 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5146         {
5147                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5148                 while (!*n)
5149                         n++;
5150                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5151         }
5152 #endif
5153         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5154                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5155
5156         show_stack(p, NULL);
5157 }
5158
5159 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5160 {
5161         struct task_struct *g, *p;
5162
5163 #if BITS_PER_LONG == 32
5164         printk(KERN_INFO
5165                 "  task                PC stack   pid father\n");
5166 #else
5167         printk(KERN_INFO
5168                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5169 #endif
5170         read_lock(&tasklist_lock);
5171         do_each_thread(g, p) {
5172                 /*
5173                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5174                  * console might take alot of time:
5175                  */
5176                 touch_nmi_watchdog();
5177                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5178                         sched_show_task(p);
5179         } while_each_thread(g, p);
5180
5181         touch_all_softlockup_watchdogs();
5182
5183 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5184         sysrq_sched_debug_show();
5185 #endif
5186         read_unlock(&tasklist_lock);
5187         /*
5188          * Only show locks if all tasks are dumped:
5189          */
5190         if (state_filter == -1)
5191                 debug_show_all_locks();
5192 }
5193
5194 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5195 {
5196         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5197 }
5198
5199 /**
5200  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5201  * @idle: task in question
5202  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5203  *
5204  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5205  * flag, to make booting more robust.
5206  */
5207 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5208 {
5209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5210         unsigned long flags;
5211
5212         __sched_fork(idle);
5213         idle->se.exec_start = sched_clock();
5214
5215         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5216         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5217         __set_task_cpu(idle, cpu);
5218
5219         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5220         rq->curr = rq->idle = idle;
5221 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5222         idle->oncpu = 1;
5223 #endif
5224         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5225
5226         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5227         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5228
5229         /*
5230          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5231          */
5232         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5233 }
5234
5235 /*
5236  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5237  * indicates which cpus entered this state. This is used
5238  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5239  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5240  * always be CPU_MASK_NONE.
5241  */
5242 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5243
5244 /*
5245  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5246  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5247  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5248  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5249  * number of CPUs.
5250  *
5251  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5252  */
5253 static inline void sched_init_granularity(void)
5254 {
5255         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5256         const unsigned long limit = 200000000;
5257
5258         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5259         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5260                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5261
5262         sysctl_sched_latency *= factor;
5263         if (sysctl_sched_latency > limit)
5264                 sysctl_sched_latency = limit;
5265
5266         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5267         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5268 }
5269
5270 #ifdef CONFIG_SMP
5271 /*
5272  * This is how migration works:
5273  *
5274  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5275  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5276  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5277  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5278  *    thread off the CPU)
5279  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5280  *    task is still in the wrong runqueue.
5281  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5282  *    it and puts it into the right queue.
5283  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5284  * 7) we wake up and the migration is done.
5285  */
5286
5287 /*
5288  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5289  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5290  * is removed from the allowed bitmask.
5291  *
5292  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5293  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5294  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5295  */
5296 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5297 {
5298         struct migration_req req;
5299         unsigned long flags;
5300         struct rq *rq;
5301         int ret = 0;
5302
5303         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5304         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5305                 ret = -EINVAL;
5306                 goto out;
5307         }
5308
5309         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5310                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5311         else {
5312                 p->cpus_allowed = new_mask;
5313                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5314         }
5315
5316         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5317         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5318                 goto out;
5319
5320         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5321                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5322                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5323                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5324                 wait_for_completion(&req.done);
5325                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5326                 return 0;
5327         }
5328 out:
5329         task_rq_unlock(rq, &flags);
5330
5331         return ret;
5332 }
5333 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5334
5335 /*
5336  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5337  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5338  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5339  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5340  *
5341  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5342  * as the task is no longer on this CPU.
5343  *
5344  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5345  */
5346 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5347 {
5348         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5349         int ret = 0, on_rq;
5350
5351         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5352                 return ret;
5353
5354         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5355         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5356
5357         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5358         /* Already moved. */
5359         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5360                 goto out;
5361         /* Affinity changed (again). */
5362         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5363                 goto out;
5364
5365         on_rq = p->se.on_rq;
5366         if (on_rq)
5367                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5368
5369         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5370         if (on_rq) {
5371                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5372                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5373         }
5374         ret = 1;
5375 out:
5376         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5377         return ret;
5378 }
5379
5380 /*
5381  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5382  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5383  * another runqueue.
5384  */
5385 static int migration_thread(void *data)
5386 {
5387         int cpu = (long)data;
5388         struct rq *rq;
5389
5390         rq = cpu_rq(cpu);
5391         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5392
5393         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5394         while (!kthread_should_stop()) {
5395                 struct migration_req *req;
5396                 struct list_head *head;
5397
5398                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5399
5400                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5401                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5402                         goto wait_to_die;
5403                 }
5404
5405                 if (rq->active_balance) {
5406                         active_load_balance(rq, cpu);
5407                         rq->active_balance = 0;
5408                 }
5409
5410                 head = &rq->migration_queue;
5411
5412                 if (list_empty(head)) {
5413                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5414                         schedule();
5415                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5416                         continue;
5417                 }
5418                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5419                 list_del_init(head->next);
5420
5421                 spin_unlock(&rq->lock);
5422                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5423                 local_irq_enable();
5424
5425                 complete(&req->done);
5426         }
5427         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5428         return 0;
5429
5430 wait_to_die:
5431         /* Wait for kthread_stop */
5432         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5433         while (!kthread_should_stop()) {
5434                 schedule();
5435                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5436         }
5437         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5438         return 0;
5439 }
5440
5441 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5442
5443 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5444 {
5445         int ret;
5446
5447         local_irq_disable();
5448         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5449         local_irq_enable();
5450         return ret;
5451 }
5452
5453 /*
5454  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5455  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5456  */
5457 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5458 {
5459         unsigned long flags;
5460         cpumask_t mask;
5461         struct rq *rq;
5462         int dest_cpu;
5463
5464         do {
5465                 /* On same node? */
5466                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5467                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5468                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5469
5470                 /* On any allowed CPU? */
5471                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5472                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5473
5474                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5475                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5476                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5477                         /*
5478                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5479                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5480                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5481                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5482                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5483                          */
5484                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5485                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5486                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5487                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5488
5489                         /*
5490                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5491                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5492                          * leave kernel.
5493                          */
5494                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5495                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5496                                        "longer affine to cpu%d\n",
5497                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5498                         }
5499                 }
5500         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5501 }
5502
5503 /*
5504  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5505  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5506  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5507  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5508  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5509  */
5510 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5511 {
5512         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5513         unsigned long flags;
5514
5515         local_irq_save(flags);
5516         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5517         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5518         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5519         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5520         local_irq_restore(flags);
5521 }
5522
5523 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5524 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5525 {
5526         struct task_struct *p, *t;
5527
5528         read_lock(&tasklist_lock);
5529
5530         do_each_thread(t, p) {
5531                 if (p == current)
5532                         continue;
5533
5534                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5535                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5536         } while_each_thread(t, p);
5537
5538         read_unlock(&tasklist_lock);
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5543  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5544  * Used by CPU offline code.
5545  */
5546 void sched_idle_next(void)
5547 {
5548         int this_cpu = smp_processor_id();
5549         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5550         struct task_struct *p = rq->idle;
5551         unsigned long flags;
5552
5553         /* cpu has to be offline */
5554         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5555
5556         /*
5557          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5558          * and interrupts disabled on the current cpu.
5559          */
5560         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5561
5562         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5563
5564         update_rq_clock(rq);
5565         activate_task(rq, p, 0);
5566
5567         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5568 }
5569
5570 /*
5571  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5572  * offline.
5573  */
5574 void idle_task_exit(void)
5575 {
5576         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5577
5578         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5579
5580         if (mm != &init_mm)
5581                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5582         mmdrop(mm);
5583 }
5584
5585 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5586 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5587 {
5588         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5589
5590         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5591         BUG_ON(!p->exit_state);
5592
5593         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5594         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5595
5596         get_task_struct(p);
5597
5598         /*
5599          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5600          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5601          * fine.
5602          */
5603         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5604         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5605         spin_lock_irq(&rq->lock);
5606
5607         put_task_struct(p);
5608 }
5609
5610 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5611 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5612 {
5613         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5614         struct task_struct *next;
5615
5616         for ( ; ; ) {
5617                 if (!rq->nr_running)
5618                         break;
5619                 update_rq_clock(rq);
5620                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5621                 if (!next)
5622                         break;
5623                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5624
5625         }
5626 }
5627 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5628
5629 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5630
5631 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5632         {
5633                 .procname       = "sched_domain",
5634                 .mode           = 0555,
5635         },
5636         {0, },
5637 };
5638
5639 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5640         {
5641                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5642                 .procname       = "kernel",
5643                 .mode           = 0555,
5644                 .child          = sd_ctl_dir,
5645         },
5646         {0, },
5647 };
5648
5649 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5650 {
5651         struct ctl_table *entry =
5652                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5653
5654         return entry;
5655 }
5656
5657 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5658 {
5659         struct ctl_table *entry;
5660
5661         /*
5662          * In the intermediate directories, both the child directory and
5663          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5664          * will always be set. In the lowest directory the names are
5665          * static strings and all have proc handlers.
5666          */
5667         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5668                 if (entry->child)
5669                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5670                 if (entry->proc_handler == NULL)
5671                         kfree(entry->procname);
5672         }
5673
5674         kfree(*tablep);
5675         *tablep = NULL;
5676 }
5677
5678 static void
5679 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5680                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5681                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5682 {
5683         entry->procname = procname;
5684         entry->data = data;
5685         entry->maxlen = maxlen;
5686         entry->mode = mode;
5687         entry->proc_handler = proc_handler;
5688 }
5689
5690 static struct ctl_table *
5691 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5692 {
5693         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5694
5695         if (table == NULL)
5696                 return NULL;
5697
5698         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5699                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5700         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5701                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5702         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5703                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5704         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5705                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5706         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5707                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5708         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5709                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5710         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5711                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5712         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5713                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5714         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5716         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5717                 &sd->cache_nice_tries,
5718                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5719         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5720                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5721         /* &table[11] is terminator */
5722
5723         return table;
5724 }
5725
5726 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5727 {
5728         struct ctl_table *entry, *table;
5729         struct sched_domain *sd;
5730         int domain_num = 0, i;
5731         char buf[32];
5732
5733         for_each_domain(cpu, sd)
5734                 domain_num++;
5735         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5736         if (table == NULL)
5737                 return NULL;
5738
5739         i = 0;
5740         for_each_domain(cpu, sd) {
5741                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5742                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5743                 entry->mode = 0555;
5744                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5745                 entry++;
5746                 i++;
5747         }
5748         return table;
5749 }
5750
5751 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5752 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5753 {
5754         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5755         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5756         char buf[32];
5757
5758         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5759         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5760
5761         if (entry == NULL)
5762                 return;
5763
5764         for_each_online_cpu(i) {
5765                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5766                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5767                 entry->mode = 0555;
5768                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5769                 entry++;
5770         }
5771
5772         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5773         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5774 }
5775
5776 /* may be called multiple times per register */
5777 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5778 {
5779         if (sd_sysctl_header)
5780                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5781         sd_sysctl_header = NULL;
5782         if (sd_ctl_dir[0].child)
5783                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5784 }
5785 #else
5786 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5787 {
5788 }
5789 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5790 {
5791 }
5792 #endif
5793
5794 /*
5795  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5796  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5797  */
5798 static int __cpuinit
5799 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5800 {
5801         struct task_struct *p;
5802         int cpu = (long)hcpu;
5803         unsigned long flags;
5804         struct rq *rq;
5805
5806         switch (action) {
5807
5808         case CPU_UP_PREPARE:
5809         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5810                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5811                 if (IS_ERR(p))
5812                         return NOTIFY_BAD;
5813                 kthread_bind(p, cpu);
5814                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5815                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5816                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5817                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5818                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5819                 break;
5820
5821         case CPU_ONLINE:
5822         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5823                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5824                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5825
5826                 /* Update our root-domain */
5827                 rq = cpu_rq(cpu);
5828                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5829                 if (rq->rd) {
5830                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5831                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5832                 }
5833                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5834                 break;
5835
5836 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5837         case CPU_UP_CANCELED:
5838         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5839                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5840                         break;
5841                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5842                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5843                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5844                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5845                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5846                 break;
5847
5848         case CPU_DEAD:
5849         case CPU_DEAD_FROZEN:
5850                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5851                 migrate_live_tasks(cpu);
5852                 rq = cpu_rq(cpu);
5853                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5854                 rq->migration_thread = NULL;
5855                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5856                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5857                 update_rq_clock(rq);
5858                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5859                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5860                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5861                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5862                 migrate_dead_tasks(cpu);
5863                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5864                 cpuset_unlock();
5865                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5866                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5867
5868                 /*
5869                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5870                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5871                  * the requestors.
5872                  */
5873                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5874                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5875                         struct migration_req *req;
5876
5877                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5878                                          struct migration_req, list);
5879                         list_del_init(&req->list);
5880                         complete(&req->done);
5881                 }
5882                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5883                 break;
5884
5885         case CPU_DOWN_PREPARE:
5886                 /* Update our root-domain */
5887                 rq = cpu_rq(cpu);
5888                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5889                 if (rq->rd) {
5890                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5891                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5892                 }
5893                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5894                 break;
5895 #endif
5896         }
5897         return NOTIFY_OK;
5898 }
5899
5900 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5901  * happens before everything else.
5902  */
5903 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5904         .notifier_call = migration_call,
5905         .priority = 10
5906 };
5907
5908 void __init migration_init(void)
5909 {
5910         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5911         int err;
5912
5913         /* Start one for the boot CPU: */
5914         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5915         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5916         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5917         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5918 }
5919 #endif
5920
5921 #ifdef CONFIG_SMP
5922
5923 /* Number of possible processor ids */
5924 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5925 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5926
5927 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5928
5929 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5930 {
5931         struct sched_group *group = sd->groups;
5932         cpumask_t groupmask;
5933         char str[NR_CPUS];
5934
5935         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5936         cpus_clear(groupmask);
5937
5938         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5939
5940         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5941                 printk("does not load-balance\n");
5942                 if (sd->parent)
5943                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5944                                         " has parent");
5945                 return -1;
5946         }
5947
5948         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5949
5950         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5951                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5952                                 "CPU%d\n", cpu);
5953         }
5954         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5955                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5956                                 " CPU%d\n", cpu);
5957         }
5958
5959         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5960         do {
5961                 if (!group) {
5962                         printk("\n");
5963                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5964                         break;
5965                 }
5966
5967                 if (!group->__cpu_power) {
5968                         printk(KERN_CONT "\n");
5969                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5970                                         "set\n");
5971                         break;
5972                 }
5973
5974                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5975                         printk(KERN_CONT "\n");
5976                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5977                         break;
5978                 }
5979
5980                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5981                         printk(KERN_CONT "\n");
5982                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5983                         break;
5984                 }
5985
5986                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5987
5988                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5989                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5990
5991                 group = group->next;
5992         } while (group != sd->groups);
5993         printk(KERN_CONT "\n");
5994
5995         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5996                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5997
5998         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
5999                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6000                         "of domain->span\n");
6001         return 0;
6002 }
6003
6004 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6005 {
6006         int level = 0;
6007
6008         if (!sd) {
6009                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6010                 return;
6011         }
6012
6013         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6014
6015         for (;;) {
6016                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6017                         break;
6018                 level++;
6019                 sd = sd->parent;
6020                 if (!sd)
6021                         break;
6022         }
6023 }
6024 #else
6025 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6026 #endif
6027
6028 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6029 {
6030         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6031                 return 1;
6032
6033         /* Following flags need at least 2 groups */
6034         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6035                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6036                          SD_BALANCE_FORK |
6037                          SD_BALANCE_EXEC |
6038                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6039                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6040                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6041                         return 0;
6042         }
6043
6044         /* Following flags don't use groups */
6045         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6046                          SD_WAKE_AFFINE |
6047                          SD_WAKE_BALANCE))
6048                 return 0;
6049
6050         return 1;
6051 }
6052
6053 static int
6054 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6055 {
6056         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6057
6058         if (sd_degenerate(parent))
6059                 return 1;
6060
6061         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6062                 return 0;
6063
6064         /* Does parent contain flags not in child? */
6065         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6066         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6067                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6068         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6069         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6070                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6071                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6072                                 SD_BALANCE_FORK |
6073                                 SD_BALANCE_EXEC |
6074                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6075                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6076         }
6077         if (~cflags & pflags)
6078                 return 0;
6079
6080         return 1;
6081 }
6082
6083 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6084 {
6085         unsigned long flags;
6086         const struct sched_class *class;
6087
6088         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6089
6090         if (rq->rd) {
6091                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6092
6093                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6094                         if (class->leave_domain)
6095                                 class->leave_domain(rq);
6096                 }
6097
6098                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6099                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6100
6101                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6102                         kfree(old_rd);
6103         }
6104
6105         atomic_inc(&rd->refcount);
6106         rq->rd = rd;
6107
6108         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6109         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6110                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6111
6112         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6113                 if (class->join_domain)
6114                         class->join_domain(rq);
6115         }
6116
6117         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6118 }
6119
6120 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6121 {
6122         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6123
6124         cpus_clear(rd->span);
6125         cpus_clear(rd->online);
6126 }
6127
6128 static void init_defrootdomain(void)
6129 {
6130         init_rootdomain(&def_root_domain);
6131         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6132 }
6133
6134 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6135 {
6136         struct root_domain *rd;
6137
6138         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6139         if (!rd)
6140                 return NULL;
6141
6142         init_rootdomain(rd);
6143
6144         return rd;
6145 }
6146
6147 /*
6148  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6149  * hold the hotplug lock.
6150  */
6151 static void
6152 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6153 {
6154         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6155         struct sched_domain *tmp;
6156
6157         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6158         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6159                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6160                 if (!parent)
6161                         break;
6162                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6163                         tmp->parent = parent->parent;
6164                         if (parent->parent)
6165                                 parent->parent->child = tmp;
6166                 }
6167         }
6168
6169         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6170                 sd = sd->parent;
6171                 if (sd)
6172                         sd->child = NULL;
6173         }
6174
6175         sched_domain_debug(sd, cpu);
6176
6177         rq_attach_root(rq, rd);
6178         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6179 }
6180
6181 /* cpus with isolated domains */
6182 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6183
6184 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6185 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6186 {
6187         int ints[NR_CPUS], i;
6188
6189         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6190         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6191         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6192                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6193                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6194         return 1;
6195 }
6196
6197 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6198
6199 /*
6200  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6201  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6202  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6203  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6204  *
6205  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6206  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6207  * and ->cpu_power to 0.
6208  */
6209 static void
6210 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6211                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6212                                         struct sched_group **sg))
6213 {
6214         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6215         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6216         int i;
6217
6218         for_each_cpu_mask(i, span) {
6219                 struct sched_group *sg;
6220                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6221                 int j;
6222
6223                 if (cpu_isset(i, covered))
6224                         continue;
6225
6226                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6227                 sg->__cpu_power = 0;
6228
6229                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6230                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6231                                 continue;
6232
6233                         cpu_set(j, covered);
6234                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6235                 }
6236                 if (!first)
6237                         first = sg;
6238                 if (last)
6239                         last->next = sg;
6240                 last = sg;
6241         }
6242         last->next = first;
6243 }
6244
6245 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6246
6247 #ifdef CONFIG_NUMA
6248
6249 /**
6250  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6251  * @node: node whose sched_domain we're building
6252  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6253  *
6254  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6255  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6256  *
6257  * Should use nodemask_t.
6258  */
6259 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6260 {
6261         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6262
6263         min_val = INT_MAX;
6264
6265         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6266                 /* Start at @node */
6267                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6268
6269                 if (!nr_cpus_node(n))
6270                         continue;
6271
6272                 /* Skip already used nodes */
6273                 if (test_bit(n, used_nodes))
6274                         continue;
6275
6276                 /* Simple min distance search */
6277                 val = node_distance(node, n);
6278
6279                 if (val < min_val) {
6280                         min_val = val;
6281                         best_node = n;
6282                 }
6283         }
6284
6285         set_bit(best_node, used_nodes);
6286         return best_node;
6287 }
6288
6289 /**
6290  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6291  * @node: node whose cpumask we're constructing
6292  * @size: number of nodes to include in this span
6293  *
6294  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6295  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6296  * out optimally.
6297  */
6298 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6299 {
6300         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6301         cpumask_t span, nodemask;
6302         int i;
6303
6304         cpus_clear(span);
6305         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6306
6307         nodemask = node_to_cpumask(node);
6308         cpus_or(span, span, nodemask);
6309         set_bit(node, used_nodes);
6310
6311         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6312                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6313
6314                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6315                 cpus_or(span, span, nodemask);
6316         }
6317
6318         return span;
6319 }
6320 #endif
6321
6322 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6323
6324 /*
6325  * SMT sched-domains:
6326  */
6327 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6328 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6329 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6330
6331 static int
6332 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6333 {
6334         if (sg)
6335                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6336         return cpu;
6337 }
6338 #endif
6339
6340 /*
6341  * multi-core sched-domains:
6342  */
6343 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6344 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6345 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6346 #endif
6347
6348 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6349 static int
6350 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6351 {
6352         int group;
6353         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6354         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6355         group = first_cpu(mask);
6356         if (sg)
6357                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6358         return group;
6359 }
6360 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6361 static int
6362 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6363 {
6364         if (sg)
6365                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6366         return cpu;
6367 }
6368 #endif
6369
6370 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6371 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6372
6373 static int
6374 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6375 {
6376         int group;
6377 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6378         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6379         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6380         group = first_cpu(mask);
6381 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6382         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6383         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6384         group = first_cpu(mask);
6385 #else
6386         group = cpu;
6387 #endif
6388         if (sg)
6389                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6390         return group;
6391 }
6392
6393 #ifdef CONFIG_NUMA
6394 /*
6395  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6396  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6397  * gets dynamically allocated.
6398  */
6399 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6400 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6401
6402 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6403 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6404
6405 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6406                                  struct sched_group **sg)
6407 {
6408         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6409         int group;
6410
6411         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6412         group = first_cpu(nodemask);
6413
6414         if (sg)
6415                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6416         return group;
6417 }
6418
6419 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6420 {
6421         struct sched_group *sg = group_head;
6422         int j;
6423
6424         if (!sg)
6425                 return;
6426         do {
6427                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6428                         struct sched_domain *sd;
6429
6430                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6431                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6432                                 /*
6433                                  * Only add "power" once for each
6434                                  * physical package.
6435                                  */
6436                                 continue;
6437                         }
6438
6439                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6440                 }
6441                 sg = sg->next;
6442         } while (sg != group_head);
6443 }
6444 #endif
6445
6446 #ifdef CONFIG_NUMA
6447 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6448 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6449 {
6450         int cpu, i;
6451
6452         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6453                 struct sched_group **sched_group_nodes
6454                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6455
6456                 if (!sched_group_nodes)
6457                         continue;
6458
6459                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6460                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6461                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6462
6463                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6464                         if (cpus_empty(nodemask))
6465                                 continue;
6466
6467                         if (sg == NULL)
6468                                 continue;
6469                         sg = sg->next;
6470 next_sg:
6471                         oldsg = sg;
6472                         sg = sg->next;
6473                         kfree(oldsg);
6474                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6475                                 goto next_sg;
6476                 }
6477                 kfree(sched_group_nodes);
6478                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6479         }
6480 }
6481 #else
6482 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6483 {
6484 }
6485 #endif
6486
6487 /*
6488  * Initialize sched groups cpu_power.
6489  *
6490  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6491  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6492  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6493  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6494  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6495  * less cpu_power.
6496  *
6497  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6498  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6499  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6500  */
6501 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6502 {
6503         struct sched_domain *child;
6504         struct sched_group *group;
6505
6506         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6507
6508         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6509                 return;
6510
6511         child = sd->child;
6512
6513         sd->groups->__cpu_power = 0;
6514
6515         /*
6516          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6517          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6518          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6519          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6520          * same sched domain.
6521          */
6522         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6523                        (child->flags &
6524                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6525                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6526                 return;
6527         }
6528
6529         /*
6530          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6531          */
6532         group = child->groups;
6533         do {
6534                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6535                 group = group->next;
6536         } while (group != child->groups);
6537 }
6538
6539 /*
6540  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6541  * to the individual cpus
6542  */
6543 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6544 {
6545         int i;
6546         struct root_domain *rd;
6547 #ifdef CONFIG_NUMA
6548         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6549         int sd_allnodes = 0;
6550
6551         /*
6552          * Allocate the per-node list of sched groups
6553          */
6554         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6555                                     GFP_KERNEL);
6556         if (!sched_group_nodes) {
6557                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6558                 return -ENOMEM;
6559         }
6560         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6561 #endif
6562
6563         rd = alloc_rootdomain();
6564         if (!rd) {
6565                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6566                 return -ENOMEM;
6567         }
6568
6569         /*
6570          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6571          */
6572         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6573                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6574                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6575
6576                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6577
6578 #ifdef CONFIG_NUMA
6579                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6580                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6581                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6582                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6583                         sd->span = *cpu_map;
6584                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6585                         p = sd;
6586                         sd_allnodes = 1;
6587                 } else
6588                         p = NULL;
6589
6590                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6591                 *sd = SD_NODE_INIT;
6592                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6593                 sd->parent = p;
6594                 if (p)
6595                         p->child = sd;
6596                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6597 #endif
6598
6599                 p = sd;
6600                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6601                 *sd = SD_CPU_INIT;
6602                 sd->span = nodemask;
6603                 sd->parent = p;
6604                 if (p)
6605                         p->child = sd;
6606                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6607
6608 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6609                 p = sd;
6610                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6611                 *sd = SD_MC_INIT;
6612                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6613                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6614                 sd->parent = p;
6615                 p->child = sd;
6616                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6617 #endif
6618
6619 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6620                 p = sd;
6621                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6622                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6623                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6624                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6625                 sd->parent = p;
6626                 p->child = sd;
6627                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6628 #endif
6629         }
6630
6631 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6632         /* Set up CPU (sibling) groups */
6633         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6634                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6635                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6636                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6637                         continue;
6638
6639                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6640                                         &cpu_to_cpu_group);
6641         }
6642 #endif
6643
6644 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6645         /* Set up multi-core groups */
6646         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6647                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6648                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6649                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6650                         continue;
6651                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6652                                         &cpu_to_core_group);
6653         }
6654 #endif
6655
6656         /* Set up physical groups */
6657         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6658                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6659
6660                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6661                 if (cpus_empty(nodemask))
6662                         continue;
6663
6664                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6665         }
6666
6667 #ifdef CONFIG_NUMA
6668         /* Set up node groups */
6669         if (sd_allnodes)
6670                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6671                                         &cpu_to_allnodes_group);
6672
6673         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6674                 /* Set up node groups */
6675                 struct sched_group *sg, *prev;
6676                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6677                 cpumask_t domainspan;
6678                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6679                 int j;
6680
6681                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6682                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6683                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6684                         continue;
6685                 }
6686
6687                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6688                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6689
6690                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6691                 if (!sg) {
6692                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6693                                 "node %d\n", i);
6694                         goto error;
6695                 }
6696                 sched_group_nodes[i] = sg;
6697                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6698                         struct sched_domain *sd;
6699
6700                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6701                         sd->groups = sg;
6702                 }
6703                 sg->__cpu_power = 0;
6704                 sg->cpumask = nodemask;
6705                 sg->next = sg;
6706                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6707                 prev = sg;
6708
6709                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6710                         cpumask_t tmp, notcovered;
6711                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6712
6713                         cpus_complement(notcovered, covered);
6714                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6715                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6716                         if (cpus_empty(tmp))
6717                                 break;
6718
6719                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6720                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6721                         if (cpus_empty(tmp))
6722                                 continue;
6723
6724                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6725                                           GFP_KERNEL, i);
6726                         if (!sg) {
6727                                 printk(KERN_WARNING
6728                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6729                                 goto error;
6730                         }
6731                         sg->__cpu_power = 0;
6732                         sg->cpumask = tmp;
6733                         sg->next = prev->next;
6734                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6735                         prev->next = sg;
6736                         prev = sg;
6737                 }
6738         }
6739 #endif
6740
6741         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6742 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6743         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6744                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6745
6746                 init_sched_groups_power(i, sd);
6747         }
6748 #endif
6749 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6750         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6751                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6752
6753                 init_sched_groups_power(i, sd);
6754         }
6755 #endif
6756
6757         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6758                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6759
6760                 init_sched_groups_power(i, sd);
6761         }
6762
6763 #ifdef CONFIG_NUMA
6764         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6765                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6766
6767         if (sd_allnodes) {
6768                 struct sched_group *sg;
6769
6770                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6771                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6772         }
6773 #endif
6774
6775         /* Attach the domains */
6776         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6777                 struct sched_domain *sd;
6778 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6779                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6780 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6781                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6782 #else
6783                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6784 #endif
6785                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6786         }
6787
6788         return 0;
6789
6790 #ifdef CONFIG_NUMA
6791 error:
6792         free_sched_groups(cpu_map);
6793         return -ENOMEM;
6794 #endif
6795 }
6796
6797 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6798 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6799
6800 /*
6801  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6802  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6803  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6804  */
6805 static cpumask_t fallback_doms;
6806
6807 /*
6808  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6809  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6810  * exclude other special cases in the future.
6811  */
6812 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6813 {
6814         int err;
6815
6816         ndoms_cur = 1;
6817         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6818         if (!doms_cur)
6819                 doms_cur = &fallback_doms;
6820         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6821         err = build_sched_domains(doms_cur);
6822         register_sched_domain_sysctl();
6823
6824         return err;
6825 }
6826
6827 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6828 {
6829         free_sched_groups(cpu_map);
6830 }
6831
6832 /*
6833  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6834  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6835  */
6836 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6837 {
6838         int i;
6839
6840         unregister_sched_domain_sysctl();
6841
6842         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6843                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6844         synchronize_sched();
6845         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6846 }
6847
6848 /*
6849  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6850  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6851  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6852  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6853  *
6854  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6855  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6856  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6857  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6858  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6859  * it as it is.
6860  *
6861  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6862  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6863  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6864  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6865  * 'fallback_doms'.
6866  *
6867  * Call with hotplug lock held
6868  */
6869 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6870 {
6871         int i, j;
6872
6873         lock_doms_cur();
6874
6875         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6876         unregister_sched_domain_sysctl();
6877
6878         if (doms_new == NULL) {
6879                 ndoms_new = 1;
6880                 doms_new = &fallback_doms;
6881                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6882         }
6883
6884         /* Destroy deleted domains */
6885         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6886                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6887                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6888                                 goto match1;
6889                 }
6890                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6891                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6892 match1:
6893                 ;
6894         }
6895
6896         /* Build new domains */
6897         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6898                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6899                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6900                                 goto match2;
6901                 }
6902                 /* no match - add a new doms_new */
6903                 build_sched_domains(doms_new + i);
6904 match2:
6905                 ;
6906         }
6907
6908         /* Remember the new sched domains */
6909         if (doms_cur != &fallback_doms)
6910                 kfree(doms_cur);
6911         doms_cur = doms_new;
6912         ndoms_cur = ndoms_new;
6913
6914         register_sched_domain_sysctl();
6915
6916         unlock_doms_cur();
6917 }
6918
6919 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6920 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6921 {
6922         int err;
6923
6924         get_online_cpus();
6925         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6926         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6927         put_online_cpus();
6928
6929         return err;
6930 }
6931
6932 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6933 {
6934         int ret;
6935
6936         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6937                 return -EINVAL;
6938
6939         if (smt)
6940                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6941         else
6942                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6943
6944         ret = arch_reinit_sched_domains();
6945
6946         return ret ? ret : count;
6947 }
6948
6949 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6950 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6951 {
6952         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6953 }
6954 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6955                                             const char *buf, size_t count)
6956 {
6957         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6958 }
6959 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6960                    sched_mc_power_savings_store);
6961 #endif
6962
6963 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6964 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6965 {
6966         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6967 }
6968 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6969                                              const char *buf, size_t count)
6970 {
6971         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6972 }
6973 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6974                    sched_smt_power_savings_store);
6975 #endif
6976
6977 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6978 {
6979         int err = 0;
6980
6981 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6982         if (smt_capable())
6983                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6984                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6985 #endif
6986 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6987         if (!err && mc_capable())
6988                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6989                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6990 #endif
6991         return err;
6992 }
6993 #endif
6994
6995 /*
6996  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
6997  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6998  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6999  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7000  */
7001 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7002                                 unsigned long action, void *hcpu)
7003 {
7004         switch (action) {
7005         case CPU_UP_PREPARE:
7006         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7007         case CPU_DOWN_PREPARE:
7008         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7009                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7010                 return NOTIFY_OK;
7011
7012         case CPU_UP_CANCELED:
7013         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7014         case CPU_DOWN_FAILED:
7015         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7016         case CPU_ONLINE:
7017         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7018         case CPU_DEAD:
7019         case CPU_DEAD_FROZEN:
7020                 /*
7021                  * Fall through and re-initialise the domains.
7022                  */
7023                 break;
7024         default:
7025                 return NOTIFY_DONE;
7026         }
7027
7028         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7029         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7030
7031         return NOTIFY_OK;
7032 }
7033
7034 void __init sched_init_smp(void)
7035 {
7036         cpumask_t non_isolated_cpus;
7037
7038         get_online_cpus();
7039         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7040         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7041         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7042                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7043         put_online_cpus();
7044         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7045         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7046
7047         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7048         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7049                 BUG();
7050         sched_init_granularity();
7051
7052 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7053         if (nr_cpu_ids == 1)
7054                 return;
7055
7056         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7057                                          "group_balance");
7058         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7059                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7060                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7061         } else {
7062                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7063                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7064         }
7065 #endif
7066 }
7067 #else
7068 void __init sched_init_smp(void)
7069 {
7070         sched_init_granularity();
7071 }
7072 #endif /* CONFIG_SMP */
7073
7074 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7075 {
7076         return in_lock_functions(addr) ||
7077                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7078                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7079 }
7080
7081 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7082 {
7083         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7084 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7085         cfs_rq->rq = rq;
7086 #endif
7087         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7088 }
7089
7090 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7091 {
7092         struct rt_prio_array *array;
7093         int i;
7094
7095         array = &rt_rq->active;
7096         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7097                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7098                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7099         }
7100         /* delimiter for bitsearch: */
7101         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7102
7103 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7104         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7105 #endif
7106 #ifdef CONFIG_SMP
7107         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7108         rt_rq->overloaded = 0;
7109 #endif
7110
7111         rt_rq->rt_time = 0;
7112         rt_rq->rt_throttled = 0;
7113
7114 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7115         rt_rq->rq = rq;
7116 #endif
7117 }
7118
7119 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7120 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7121                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7122                 int cpu, int add)
7123 {
7124         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7125         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7126         cfs_rq->tg = tg;
7127         if (add)
7128                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7129
7130         tg->se[cpu] = se;
7131         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7132         se->my_q = cfs_rq;
7133         se->load.weight = tg->shares;
7134         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7135         se->parent = NULL;
7136 }
7137
7138 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7139                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7140                 int cpu, int add)
7141 {
7142         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7143         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7144         rt_rq->tg = tg;
7145         rt_rq->rt_se = rt_se;
7146         if (add)
7147                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7148
7149         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7150         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7151         rt_se->my_q = rt_rq;
7152         rt_se->parent = NULL;
7153         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7154 }
7155 #endif
7156
7157 void __init sched_init(void)
7158 {
7159         int highest_cpu = 0;
7160         int i, j;
7161
7162 #ifdef CONFIG_SMP
7163         init_defrootdomain();
7164 #endif
7165
7166 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7167         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7168 #endif
7169
7170         for_each_possible_cpu(i) {
7171                 struct rq *rq;
7172
7173                 rq = cpu_rq(i);
7174                 spin_lock_init(&rq->lock);
7175                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7176                 rq->nr_running = 0;
7177                 rq->clock = 1;
7178                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7179                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7180 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7181                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7182                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7183                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7184                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7185                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7186
7187                 init_task_group.rt_ratio = sysctl_sched_rt_ratio; /* XXX */
7188                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7189                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7190                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7191                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7192 #endif
7193                 rq->rt_period_expire = 0;
7194                 rq->rt_throttled = 0;
7195
7196                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7197                         rq->cpu_load[j] = 0;
7198 #ifdef CONFIG_SMP
7199                 rq->sd = NULL;
7200                 rq->rd = NULL;
7201                 rq->active_balance = 0;
7202                 rq->next_balance = jiffies;
7203                 rq->push_cpu = 0;
7204                 rq->cpu = i;
7205                 rq->migration_thread = NULL;
7206                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7207                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7208 #endif
7209                 init_rq_hrtick(rq);
7210                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7211                 highest_cpu = i;
7212         }
7213
7214         set_load_weight(&init_task);
7215
7216 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7217         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7218 #endif
7219
7220 #ifdef CONFIG_SMP
7221         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7222         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7223 #endif
7224
7225 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7226         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7227 #endif
7228
7229         /*
7230          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7231          */
7232         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7233         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7234
7235         /*
7236          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7237          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7238          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7239          * when this runqueue becomes "idle".
7240          */
7241         init_idle(current, smp_processor_id());
7242         /*
7243          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7244          */
7245         current->sched_class = &fair_sched_class;
7246 }
7247
7248 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7249 void __might_sleep(char *file, int line)
7250 {
7251 #ifdef in_atomic
7252         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7253
7254         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7255             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7256                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7257                         return;
7258                 prev_jiffy = jiffies;
7259                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7260                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7261                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7262                         in_atomic(), irqs_disabled());
7263                 debug_show_held_locks(current);
7264                 if (irqs_disabled())
7265                         print_irqtrace_events(current);
7266                 dump_stack();
7267         }
7268 #endif
7269 }
7270 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7271 #endif
7272
7273 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7274 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7275 {
7276         int on_rq;
7277         update_rq_clock(rq);
7278         on_rq = p->se.on_rq;
7279         if (on_rq)
7280                 deactivate_task(rq, p, 0);
7281         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7282         if (on_rq) {
7283                 activate_task(rq, p, 0);
7284                 resched_task(rq->curr);
7285         }
7286 }
7287
7288 void normalize_rt_tasks(void)
7289 {
7290         struct task_struct *g, *p;
7291         unsigned long flags;
7292         struct rq *rq;
7293
7294         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7295         do_each_thread(g, p) {
7296                 /*
7297                  * Only normalize user tasks:
7298                  */
7299                 if (!p->mm)
7300                         continue;
7301
7302                 p->se.exec_start                = 0;
7303 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7304                 p->se.wait_start                = 0;
7305                 p->se.sleep_start               = 0;
7306                 p->se.block_start               = 0;
7307 #endif
7308                 task_rq(p)->clock               = 0;
7309
7310                 if (!rt_task(p)) {
7311                         /*
7312                          * Renice negative nice level userspace
7313                          * tasks back to 0:
7314                          */
7315                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7316                                 set_user_nice(p, 0);
7317                         continue;
7318                 }
7319
7320                 spin_lock(&p->pi_lock);
7321                 rq = __task_rq_lock(p);
7322
7323                 normalize_task(rq, p);
7324
7325                 __task_rq_unlock(rq);
7326                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7327         } while_each_thread(g, p);
7328
7329         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7330 }
7331
7332 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7333
7334 #ifdef CONFIG_IA64
7335 /*
7336  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7337  *
7338  * They can only be called when the whole system has been
7339  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7340  * activity can take place. Using them for anything else would
7341  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7342  * under any other configuration.
7343  */
7344
7345 /**
7346  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7347  * @cpu: the processor in question.
7348  *
7349  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7350  */
7351 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7352 {
7353         return cpu_curr(cpu);
7354 }
7355
7356 /**
7357  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7358  * @cpu: the processor in question.
7359  * @p: the task pointer to set.
7360  *
7361  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7362  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7363  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7364  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7365  * and caller must save the original value of the current task (see
7366  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7367  * re-starting the system.
7368  *
7369  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7370  */
7371 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7372 {
7373         cpu_curr(cpu) = p;
7374 }
7375
7376 #endif
7377
7378 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7379
7380 #ifdef CONFIG_SMP
7381 /*
7382  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7383  * to reflect load distribution across cpus.
7384  */
7385 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7386 {
7387         struct cfs_rq *cfs_rq;
7388         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7389         cpumask_t sdspan = sd->span;
7390         int balanced = 1;
7391
7392         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7393         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7394                 int i;
7395                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7396                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7397
7398                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7399                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7400                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7401
7402                 /* Nothing to do if this group has no load */
7403                 if (!total_load)
7404                         continue;
7405
7406                 /*
7407                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7408                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7409                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7410                  */
7411                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7412
7413                 /*
7414                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7415                  * distribution.
7416                  */
7417                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7418                         unsigned long local_load, local_shares;
7419
7420                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7421                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7422                         if (!local_shares)
7423                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7424                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7425                                 continue;
7426
7427                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7428                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7429                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7430                         balanced = 0;
7431                 }
7432         }
7433
7434         return balanced;
7435 }
7436
7437 /*
7438  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7439  *
7440  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7441  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7442  * also implies increased scheduling overhead.
7443  *
7444  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7445  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7446  *
7447  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7448  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7449  *
7450  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7451  * fairness and the associated overhead.
7452  *
7453  */
7454
7455 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7456 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7457
7458 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7459 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7460
7461 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7462 static int load_balance_monitor(void *unused)
7463 {
7464         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7465         struct sched_param schedparm;
7466         int ret;
7467
7468         /*
7469          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7470          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7471          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7472          */
7473         schedparm.sched_priority = 1;
7474         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7475         if (ret)
7476                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7477                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7478
7479         while (!kthread_should_stop()) {
7480                 int i, cpu, balanced = 1;
7481
7482                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7483                 get_online_cpus();
7484                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7485                 lock_doms_cur();
7486                 /*
7487                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7488                  * chain on various cpus and to walk task group list
7489                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7490                  */
7491                 rcu_read_lock();
7492
7493                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7494                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7495                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7496
7497                         cpu = first_cpu(cpumap);
7498
7499                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7500                         for_each_domain(cpu, sd) {
7501                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7502                                         continue;
7503                                 sd_prev = sd;
7504                         }
7505
7506                         sd = sd_prev;
7507                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7508                         if (!sd)
7509                                 continue;
7510
7511                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7512                 }
7513
7514                 rcu_read_unlock();
7515
7516                 unlock_doms_cur();
7517                 put_online_cpus();
7518
7519                 if (!balanced)
7520                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7521                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7522                         timeout *= 2;
7523
7524                 msleep_interruptible(timeout);
7525         }
7526
7527         return 0;
7528 }
7529 #endif  /* CONFIG_SMP */
7530
7531 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7532 {
7533         int i;
7534
7535         for_each_possible_cpu(i) {
7536                 if (tg->cfs_rq)
7537                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7538                 if (tg->se)
7539                         kfree(tg->se[i]);
7540                 if (tg->rt_rq)
7541                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7542                 if (tg->rt_se)
7543                         kfree(tg->rt_se[i]);
7544         }
7545
7546         kfree(tg->cfs_rq);
7547         kfree(tg->se);
7548         kfree(tg->rt_rq);
7549         kfree(tg->rt_se);
7550         kfree(tg);
7551 }
7552
7553 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7554 struct task_group *sched_create_group(void)
7555 {
7556         struct task_group *tg;
7557         struct cfs_rq *cfs_rq;
7558         struct sched_entity *se;
7559         struct rt_rq *rt_rq;
7560         struct sched_rt_entity *rt_se;
7561         struct rq *rq;
7562         unsigned long flags;
7563         int i;
7564
7565         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7566         if (!tg)
7567                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7568
7569         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7570         if (!tg->cfs_rq)
7571                 goto err;
7572         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7573         if (!tg->se)
7574                 goto err;
7575         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7576         if (!tg->rt_rq)
7577                 goto err;
7578         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7579         if (!tg->rt_se)
7580                 goto err;
7581
7582         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7583         tg->rt_ratio = 0; /* XXX */
7584
7585         for_each_possible_cpu(i) {
7586                 rq = cpu_rq(i);
7587
7588                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7589                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7590                 if (!cfs_rq)
7591                         goto err;
7592
7593                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7594                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7595                 if (!se)
7596                         goto err;
7597
7598                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7599                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7600                 if (!rt_rq)
7601                         goto err;
7602
7603                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7604                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7605                 if (!rt_se)
7606                         goto err;
7607
7608                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7609                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7610         }
7611
7612         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7613         for_each_possible_cpu(i) {
7614                 rq = cpu_rq(i);
7615                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7616                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7617                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7618                 list_add_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7619         }
7620         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7621         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7622
7623         return tg;
7624
7625 err:
7626         free_sched_group(tg);
7627         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7628 }
7629
7630 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7631 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7632 {
7633         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7634         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7635 }
7636
7637 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7638 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7639 {
7640         struct cfs_rq *cfs_rq = NULL;
7641         struct rt_rq *rt_rq = NULL;
7642         unsigned long flags;
7643         int i;
7644
7645         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7646         for_each_possible_cpu(i) {
7647                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7648                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7649                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7650                 list_del_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list);
7651         }
7652         list_del_rcu(&tg->list);
7653         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7654
7655         BUG_ON(!cfs_rq);
7656
7657         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7658         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7659 }
7660
7661 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7662  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7663  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7664  *      reflect its new group.
7665  */
7666 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7667 {
7668         int on_rq, running;
7669         unsigned long flags;
7670         struct rq *rq;
7671
7672         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7673
7674         update_rq_clock(rq);
7675
7676         running = task_current(rq, tsk);
7677         on_rq = tsk->se.on_rq;
7678
7679         if (on_rq) {
7680                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7681                 if (unlikely(running))
7682                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7683         }
7684
7685         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7686
7687         if (on_rq) {
7688                 if (unlikely(running))
7689                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7690                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7691         }
7692
7693         task_rq_unlock(rq, &flags);
7694 }
7695
7696 /* rq->lock to be locked by caller */
7697 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7698 {
7699         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7700         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7701         int on_rq;
7702
7703         if (!shares)
7704                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7705
7706         on_rq = se->on_rq;
7707         if (on_rq) {
7708                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7709                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7710         }
7711
7712         se->load.weight = shares;
7713         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7714
7715         if (on_rq) {
7716                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7717                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7718         }
7719 }
7720
7721 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7722
7723 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7724 {
7725         int i;
7726         struct cfs_rq *cfs_rq;
7727         struct rq *rq;
7728         unsigned long flags;
7729
7730         mutex_lock(&shares_mutex);
7731         if (tg->shares == shares)
7732                 goto done;
7733
7734         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7735                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7736
7737         /*
7738          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7739          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7740          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7741          */
7742         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7743         for_each_possible_cpu(i) {
7744                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7745                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7746         }
7747         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7748
7749         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7750         synchronize_sched();
7751
7752         /*
7753          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7754          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7755          */
7756         tg->shares = shares;
7757         for_each_possible_cpu(i) {
7758                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7759                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7760                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7761         }
7762
7763         /*
7764          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7765          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7766          */
7767         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7768         for_each_possible_cpu(i) {
7769                 rq = cpu_rq(i);
7770                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7771                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7772         }
7773         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7774 done:
7775         mutex_unlock(&shares_mutex);
7776         return 0;
7777 }
7778
7779 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7780 {
7781         return tg->shares;
7782 }
7783
7784 /*
7785  * Ensure the total rt_ratio <= sysctl_sched_rt_ratio
7786  */
7787 int sched_group_set_rt_ratio(struct task_group *tg, unsigned long rt_ratio)
7788 {
7789         struct task_group *tgi;
7790         unsigned long total = 0;
7791
7792         rcu_read_lock();
7793         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list)
7794                 total += tgi->rt_ratio;
7795         rcu_read_unlock();
7796
7797         if (total + rt_ratio - tg->rt_ratio > sysctl_sched_rt_ratio)
7798                 return -EINVAL;
7799
7800         tg->rt_ratio = rt_ratio;
7801         return 0;
7802 }
7803
7804 unsigned long sched_group_rt_ratio(struct task_group *tg)
7805 {
7806         return tg->rt_ratio;
7807 }
7808
7809 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7810
7811 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7812
7813 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7814 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7815 {
7816         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7817                             struct task_group, css);
7818 }
7819
7820 static struct cgroup_subsys_state *
7821 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7822 {
7823         struct task_group *tg;
7824
7825         if (!cgrp->parent) {
7826                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7827                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7828                 return &init_task_group.css;
7829         }
7830
7831         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7832         if (cgrp->parent->parent)
7833                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7834
7835         tg = sched_create_group();
7836         if (IS_ERR(tg))
7837                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7838
7839         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7840         tg->css.cgroup = cgrp;
7841
7842         return &tg->css;
7843 }
7844
7845 static void
7846 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7847 {
7848         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7849
7850         sched_destroy_group(tg);
7851 }
7852
7853 static int
7854 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7855                       struct task_struct *tsk)
7856 {
7857         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7858         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7859                 return -EINVAL;
7860
7861         return 0;
7862 }
7863
7864 static void
7865 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7866                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7867 {
7868         sched_move_task(tsk);
7869 }
7870
7871 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7872                                 u64 shareval)
7873 {
7874         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7875 }
7876
7877 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7878 {
7879         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7880
7881         return (u64) tg->shares;
7882 }
7883
7884 static int cpu_rt_ratio_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7885                 u64 rt_ratio_val)
7886 {
7887         return sched_group_set_rt_ratio(cgroup_tg(cgrp), rt_ratio_val);
7888 }
7889
7890 static u64 cpu_rt_ratio_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7891 {
7892         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7893
7894         return (u64) tg->rt_ratio;
7895 }
7896
7897 static struct cftype cpu_files[] = {
7898         {
7899                 .name = "shares",
7900                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7901                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7902         },
7903         {
7904                 .name = "rt_ratio",
7905                 .read_uint = cpu_rt_ratio_read_uint,
7906                 .write_uint = cpu_rt_ratio_write_uint,
7907         },
7908 };
7909
7910 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7911 {
7912         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7913 }
7914
7915 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
7916         .name           = "cpu",
7917         .create         = cpu_cgroup_create,
7918         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
7919         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
7920         .attach         = cpu_cgroup_attach,
7921         .populate       = cpu_cgroup_populate,
7922         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
7923         .early_init     = 1,
7924 };
7925
7926 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */
7927
7928 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
7929
7930 /*
7931  * CPU accounting code for task groups.
7932  *
7933  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
7934  * (balbir@in.ibm.com).
7935  */
7936
7937 /* track cpu usage of a group of tasks */
7938 struct cpuacct {
7939         struct cgroup_subsys_state css;
7940         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
7941         u64 *cpuusage;
7942 };
7943
7944 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
7945
7946 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
7947 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
7948 {
7949         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
7950                             struct cpuacct, css);
7951 }
7952
7953 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
7954 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
7955 {
7956         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
7957                             struct cpuacct, css);
7958 }
7959
7960 /* create a new cpu accounting group */
7961 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
7962         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7963 {
7964         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
7965
7966         if (!ca)
7967                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7968
7969         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
7970         if (!ca->cpuusage) {
7971                 kfree(ca);
7972                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7973         }
7974
7975         return &ca->css;
7976 }
7977
7978 /* destroy an existing cpu accounting group */
7979 static void
7980 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7981 {
7982         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7983
7984         free_percpu(ca->cpuusage);
7985         kfree(ca);
7986 }
7987
7988 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
7989 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
7990 {
7991         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
7992         u64 totalcpuusage = 0;
7993         int i;
7994
7995         for_each_possible_cpu(i) {
7996                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
7997
7998                 /*
7999                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8000                  * platforms.
8001                  */
8002                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8003                 totalcpuusage += *cpuusage;
8004                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8005         }
8006
8007         return totalcpuusage;
8008 }
8009
8010 static struct cftype files[] = {
8011         {
8012                 .name = "usage",
8013                 .read_uint = cpuusage_read,
8014         },
8015 };
8016
8017 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8018 {
8019         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8020 }
8021
8022 /*
8023  * charge this task's execution time to its accounting group.
8024  *
8025  * called with rq->lock held.
8026  */
8027 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8028 {
8029         struct cpuacct *ca;
8030
8031         if (!cpuacct_subsys.active)
8032                 return;
8033
8034         ca = task_ca(tsk);
8035         if (ca) {
8036                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8037
8038                 *cpuusage += cputime;
8039         }
8040 }
8041
8042 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8043         .name = "cpuacct",
8044         .create = cpuacct_create,
8045         .destroy = cpuacct_destroy,
8046         .populate = cpuacct_populate,
8047         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8048 };
8049 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */