kgdb: core
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171
172 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
173         /* schedulable entities of this group on each cpu */
174         struct sched_entity **se;
175         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
176         struct cfs_rq **cfs_rq;
177         unsigned long shares;
178 #endif
179
180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
181         struct sched_rt_entity **rt_se;
182         struct rt_rq **rt_rq;
183
184         u64 rt_runtime;
185 #endif
186
187         struct rcu_head rcu;
188         struct list_head list;
189 };
190
191 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
192 /* Default task group's sched entity on each cpu */
193 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
194 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
195 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
196
197 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
198 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
199 #endif
200
201 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
202 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
203 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
204
205 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
206 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
207 #endif
208
209 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
210  * a task group's cpu shares.
211  */
212 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
213
214 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
215 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
216
217 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
218 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
219 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
220 #else
221 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
222 #endif
223
224 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
225 #endif
226
227 /* Default task group.
228  *      Every task in system belong to this group at bootup.
229  */
230 struct task_group init_task_group = {
231 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
232         .se     = init_sched_entity_p,
233         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
234 #endif
235
236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
237         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
238         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
239 #endif
240 };
241
242 /* return group to which a task belongs */
243 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
244 {
245         struct task_group *tg;
246
247 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
248         tg = p->user->tg;
249 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
250         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
251                                 struct task_group, css);
252 #else
253         tg = &init_task_group;
254 #endif
255         return tg;
256 }
257
258 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
259 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
260 {
261 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
262         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
263         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
264 #endif
265
266 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
267         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
268         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
269 #endif
270 }
271
272 static inline void lock_doms_cur(void)
273 {
274         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
275 }
276
277 static inline void unlock_doms_cur(void)
278 {
279         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
280 }
281
282 #else
283
284 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
285 static inline void lock_doms_cur(void) { }
286 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
287
288 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
289
290 /* CFS-related fields in a runqueue */
291 struct cfs_rq {
292         struct load_weight load;
293         unsigned long nr_running;
294
295         u64 exec_clock;
296         u64 min_vruntime;
297
298         struct rb_root tasks_timeline;
299         struct rb_node *rb_leftmost;
300         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
301         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
302          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
303          */
304         struct sched_entity *curr, *next;
305
306         unsigned long nr_spread_over;
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
310
311         /*
312          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
313          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
314          * (like users, containers etc.)
315          *
316          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
317          * list is used during load balance.
318          */
319         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
320         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
321 #endif
322 };
323
324 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
325 struct rt_rq {
326         struct rt_prio_array active;
327         unsigned long rt_nr_running;
328 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
330 #endif
331 #ifdef CONFIG_SMP
332         unsigned long rt_nr_migratory;
333         int overloaded;
334 #endif
335         int rt_throttled;
336         u64 rt_time;
337
338 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
339         unsigned long rt_nr_boosted;
340
341         struct rq *rq;
342         struct list_head leaf_rt_rq_list;
343         struct task_group *tg;
344         struct sched_rt_entity *rt_se;
345 #endif
346 };
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349
350 /*
351  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
352  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
353  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
354  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
355  * object.
356  *
357  */
358 struct root_domain {
359         atomic_t refcount;
360         cpumask_t span;
361         cpumask_t online;
362
363         /*
364          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
365          * one runnable RT task.
366          */
367         cpumask_t rto_mask;
368         atomic_t rto_count;
369 };
370
371 /*
372  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
373  * members (mimicking the global state we have today).
374  */
375 static struct root_domain def_root_domain;
376
377 #endif
378
379 /*
380  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
381  *
382  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
383  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
384  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
385  */
386 struct rq {
387         /* runqueue lock: */
388         spinlock_t lock;
389
390         /*
391          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
392          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
393          */
394         unsigned long nr_running;
395         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
396         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
397         unsigned char idle_at_tick;
398 #ifdef CONFIG_NO_HZ
399         unsigned char in_nohz_recently;
400 #endif
401         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
402         struct load_weight load;
403         unsigned long nr_load_updates;
404         u64 nr_switches;
405
406         struct cfs_rq cfs;
407         struct rt_rq rt;
408         u64 rt_period_expire;
409         int rt_throttled;
410
411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
412         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
413         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
414 #endif
415 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
416         struct list_head leaf_rt_rq_list;
417 #endif
418
419         /*
420          * This is part of a global counter where only the total sum
421          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
422          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
423          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
424          */
425         unsigned long nr_uninterruptible;
426
427         struct task_struct *curr, *idle;
428         unsigned long next_balance;
429         struct mm_struct *prev_mm;
430
431         u64 clock, prev_clock_raw;
432         s64 clock_max_delta;
433
434         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
435         u64 idle_clock;
436         unsigned int clock_deep_idle_events;
437         u64 tick_timestamp;
438
439         atomic_t nr_iowait;
440
441 #ifdef CONFIG_SMP
442         struct root_domain *rd;
443         struct sched_domain *sd;
444
445         /* For active balancing */
446         int active_balance;
447         int push_cpu;
448         /* cpu of this runqueue: */
449         int cpu;
450
451         struct task_struct *migration_thread;
452         struct list_head migration_queue;
453 #endif
454
455 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
456         unsigned long hrtick_flags;
457         ktime_t hrtick_expire;
458         struct hrtimer hrtick_timer;
459 #endif
460
461 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
462         /* latency stats */
463         struct sched_info rq_sched_info;
464
465         /* sys_sched_yield() stats */
466         unsigned int yld_exp_empty;
467         unsigned int yld_act_empty;
468         unsigned int yld_both_empty;
469         unsigned int yld_count;
470
471         /* schedule() stats */
472         unsigned int sched_switch;
473         unsigned int sched_count;
474         unsigned int sched_goidle;
475
476         /* try_to_wake_up() stats */
477         unsigned int ttwu_count;
478         unsigned int ttwu_local;
479
480         /* BKL stats */
481         unsigned int bkl_count;
482 #endif
483         struct lock_class_key rq_lock_key;
484 };
485
486 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
487
488 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
489 {
490         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
491 }
492
493 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
494 {
495 #ifdef CONFIG_SMP
496         return rq->cpu;
497 #else
498         return 0;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
504  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
505  */
506 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
507 {
508         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
509         u64 now = sched_clock();
510         s64 delta = now - prev_raw;
511         u64 clock = rq->clock;
512
513 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
514         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
515 #endif
516         /*
517          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
518          */
519         if (unlikely(delta < 0)) {
520                 clock++;
521                 rq->clock_warps++;
522         } else {
523                 /*
524                  * Catch too large forward jumps too:
525                  */
526                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
527                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
528                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
529                         else
530                                 clock++;
531                         rq->clock_overflows++;
532                 } else {
533                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
534                                 rq->clock_max_delta = delta;
535                         clock += delta;
536                 }
537         }
538
539         rq->prev_clock_raw = now;
540         rq->clock = clock;
541 }
542
543 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
544 {
545         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
546                 __update_rq_clock(rq);
547 }
548
549 /*
550  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
551  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
552  *
553  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
554  * preempt-disabled sections.
555  */
556 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
557         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
558
559 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
560 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
561 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
562 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
563
564 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
565 {
566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
567         u64 delta;
568
569         if (!rq->rt_throttled)
570                 return 0;
571
572         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
573                 return 1;
574
575         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
576         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
577
578         return (unsigned long)delta;
579 }
580
581 /*
582  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
583  */
584 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
585 # define const_debug __read_mostly
586 #else
587 # define const_debug static const
588 #endif
589
590 /*
591  * Debugging: various feature bits
592  */
593 enum {
594         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
595         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
596         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
597         SCHED_FEAT_HRTICK               = 8,
598         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 16,
599 };
600
601 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
602                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
603                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
604                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
605                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
606                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
607
608 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
609
610 /*
611  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
612  * Limited because this is done with IRQs disabled.
613  */
614 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
615
616 /*
617  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
618  * default: 1s
619  */
620 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
621
622 static __read_mostly int scheduler_running;
623
624 /*
625  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
626  * default: 0.95s
627  */
628 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
629
630 /*
631  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
632  */
633 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
634
635 /*
636  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
637  * clock constructed from sched_clock():
638  */
639 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
640 {
641         unsigned long long now;
642         unsigned long flags;
643         struct rq *rq;
644
645         /*
646          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
647          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
648          */
649         if (unlikely(!scheduler_running))
650                 return 0;
651
652         local_irq_save(flags);
653         rq = cpu_rq(cpu);
654         update_rq_clock(rq);
655         now = rq->clock;
656         local_irq_restore(flags);
657
658         return now;
659 }
660 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
661
662 #ifndef prepare_arch_switch
663 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
664 #endif
665 #ifndef finish_arch_switch
666 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
667 #endif
668
669 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
670 {
671         return rq->curr == p;
672 }
673
674 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
675 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
676 {
677         return task_current(rq, p);
678 }
679
680 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
681 {
682 }
683
684 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
685 {
686 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
687         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
688         rq->lock.owner = current;
689 #endif
690         /*
691          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
692          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
693          * prev into current:
694          */
695         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
696
697         spin_unlock_irq(&rq->lock);
698 }
699
700 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
701 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
702 {
703 #ifdef CONFIG_SMP
704         return p->oncpu;
705 #else
706         return task_current(rq, p);
707 #endif
708 }
709
710 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
711 {
712 #ifdef CONFIG_SMP
713         /*
714          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
715          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
716          * here.
717          */
718         next->oncpu = 1;
719 #endif
720 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
721         spin_unlock_irq(&rq->lock);
722 #else
723         spin_unlock(&rq->lock);
724 #endif
725 }
726
727 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
728 {
729 #ifdef CONFIG_SMP
730         /*
731          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
732          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
733          * finished.
734          */
735         smp_wmb();
736         prev->oncpu = 0;
737 #endif
738 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
739         local_irq_enable();
740 #endif
741 }
742 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
743
744 /*
745  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
746  * Must be called interrupts disabled.
747  */
748 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
749         __acquires(rq->lock)
750 {
751         for (;;) {
752                 struct rq *rq = task_rq(p);
753                 spin_lock(&rq->lock);
754                 if (likely(rq == task_rq(p)))
755                         return rq;
756                 spin_unlock(&rq->lock);
757         }
758 }
759
760 /*
761  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
762  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
763  * explicitly disabling preemption.
764  */
765 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
766         __acquires(rq->lock)
767 {
768         struct rq *rq;
769
770         for (;;) {
771                 local_irq_save(*flags);
772                 rq = task_rq(p);
773                 spin_lock(&rq->lock);
774                 if (likely(rq == task_rq(p)))
775                         return rq;
776                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
777         }
778 }
779
780 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
781         __releases(rq->lock)
782 {
783         spin_unlock(&rq->lock);
784 }
785
786 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
787         __releases(rq->lock)
788 {
789         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
790 }
791
792 /*
793  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
794  */
795 static struct rq *this_rq_lock(void)
796         __acquires(rq->lock)
797 {
798         struct rq *rq;
799
800         local_irq_disable();
801         rq = this_rq();
802         spin_lock(&rq->lock);
803
804         return rq;
805 }
806
807 /*
808  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
809  */
810 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
811 {
812         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
813
814         spin_lock(&rq->lock);
815         __update_rq_clock(rq);
816         spin_unlock(&rq->lock);
817         rq->clock_deep_idle_events++;
818 }
819 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
820
821 /*
822  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
823  */
824 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
825 {
826         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
827         u64 now = sched_clock();
828
829         rq->idle_clock += delta_ns;
830         /*
831          * Override the previous timestamp and ignore all
832          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
833          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
834          * rq clock:
835          */
836         spin_lock(&rq->lock);
837         rq->prev_clock_raw = now;
838         rq->clock += delta_ns;
839         spin_unlock(&rq->lock);
840         touch_softlockup_watchdog();
841 }
842 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
843
844 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
845
846 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
847 {
848         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
849 }
850
851 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
852 /*
853  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
854  *
855  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
856  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
857  * reschedule event.
858  *
859  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
860  * rq->lock.
861  */
862 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
863 {
864         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
865 }
866
867 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
868 {
869         unsigned long flags;
870
871         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
872         resched_task(rq->curr);
873         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
874 }
875
876 enum {
877         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
878         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
879 };
880
881 /*
882  * Use hrtick when:
883  *  - enabled by features
884  *  - hrtimer is actually high res
885  */
886 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
887 {
888         if (!sched_feat(HRTICK))
889                 return 0;
890         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
891 }
892
893 /*
894  * Called to set the hrtick timer state.
895  *
896  * called with rq->lock held and irqs disabled
897  */
898 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
899 {
900         assert_spin_locked(&rq->lock);
901
902         /*
903          * preempt at: now + delay
904          */
905         rq->hrtick_expire =
906                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
907         /*
908          * indicate we need to program the timer
909          */
910         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
911         if (reset)
912                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
913
914         /*
915          * New slices are called from the schedule path and don't need a
916          * forced reschedule.
917          */
918         if (reset)
919                 resched_hrt(rq->curr);
920 }
921
922 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
923 {
924         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
925                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
926 }
927
928 /*
929  * Update the timer from the possible pending state.
930  */
931 static void hrtick_set(struct rq *rq)
932 {
933         ktime_t time;
934         int set, reset;
935         unsigned long flags;
936
937         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
938
939         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
940         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
941         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
942         time = rq->hrtick_expire;
943         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
944         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
945
946         if (set) {
947                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
948                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
949                         resched_rq(rq);
950         } else
951                 hrtick_clear(rq);
952 }
953
954 /*
955  * High-resolution timer tick.
956  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
957  */
958 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
959 {
960         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
961
962         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
963
964         spin_lock(&rq->lock);
965         __update_rq_clock(rq);
966         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
967         spin_unlock(&rq->lock);
968
969         return HRTIMER_NORESTART;
970 }
971
972 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
973 {
974         rq->hrtick_flags = 0;
975         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
976         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
977         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
978 }
979
980 void hrtick_resched(void)
981 {
982         struct rq *rq;
983         unsigned long flags;
984
985         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
986                 return;
987
988         local_irq_save(flags);
989         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
990         hrtick_set(rq);
991         local_irq_restore(flags);
992 }
993 #else
994 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
995 {
996 }
997
998 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
999 {
1000 }
1001
1002 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1003 {
1004 }
1005
1006 void hrtick_resched(void)
1007 {
1008 }
1009 #endif
1010
1011 /*
1012  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1013  *
1014  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1015  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1016  * the target CPU.
1017  */
1018 #ifdef CONFIG_SMP
1019
1020 #ifndef tsk_is_polling
1021 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1022 #endif
1023
1024 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1025 {
1026         int cpu;
1027
1028         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1029
1030         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1031                 return;
1032
1033         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1034
1035         cpu = task_cpu(p);
1036         if (cpu == smp_processor_id())
1037                 return;
1038
1039         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1040         smp_mb();
1041         if (!tsk_is_polling(p))
1042                 smp_send_reschedule(cpu);
1043 }
1044
1045 static void resched_cpu(int cpu)
1046 {
1047         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1048         unsigned long flags;
1049
1050         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1051                 return;
1052         resched_task(cpu_curr(cpu));
1053         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1057 /*
1058  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1059  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1060  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1061  * idle system the next event might even be infinite time into the
1062  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1063  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1064  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1065  * wheel for the next timer event.
1066  */
1067 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1068 {
1069         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1070
1071         if (cpu == smp_processor_id())
1072                 return;
1073
1074         /*
1075          * This is safe, as this function is called with the timer
1076          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1077          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1078          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1079          * timer into account automatically.
1080          */
1081         if (rq->curr != rq->idle)
1082                 return;
1083
1084         /*
1085          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1086          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1087          * idle task through an additional NOOP schedule()
1088          */
1089         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1090
1091         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1092         smp_mb();
1093         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1094                 smp_send_reschedule(cpu);
1095 }
1096 #endif
1097
1098 #else
1099 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1100 {
1101         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1102         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1103 }
1104 #endif
1105
1106 #if BITS_PER_LONG == 32
1107 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1108 #else
1109 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1110 #endif
1111
1112 #define WMULT_SHIFT     32
1113
1114 /*
1115  * Shift right and round:
1116  */
1117 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1118
1119 static unsigned long
1120 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1121                 struct load_weight *lw)
1122 {
1123         u64 tmp;
1124
1125         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1126                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1127
1128         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1129         /*
1130          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1131          */
1132         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1133                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1134                         WMULT_SHIFT/2);
1135         else
1136                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1137
1138         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1139 }
1140
1141 static inline unsigned long
1142 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1143 {
1144         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1145 }
1146
1147 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1148 {
1149         lw->weight += inc;
1150         lw->inv_weight = 0;
1151 }
1152
1153 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1154 {
1155         lw->weight -= dec;
1156         lw->inv_weight = 0;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1161  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1162  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1163  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1164  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1165  * slice expiry etc.
1166  */
1167
1168 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1169 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1170
1171 /*
1172  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1173  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1174  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1175  * that remained on nice 0.
1176  *
1177  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1178  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1179  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1180  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1181  * the relative distance between them is ~25%.)
1182  */
1183 static const int prio_to_weight[40] = {
1184  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1185  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1186  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1187  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1188  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1189  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1190  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1191  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1192 };
1193
1194 /*
1195  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1196  *
1197  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1198  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1199  * into multiplications:
1200  */
1201 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1202  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1203  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1204  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1205  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1206  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1207  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1208  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1209  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1210 };
1211
1212 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1213
1214 /*
1215  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1216  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1217  * structures to the load-balancing proper:
1218  */
1219 struct rq_iterator {
1220         void *arg;
1221         struct task_struct *(*start)(void *);
1222         struct task_struct *(*next)(void *);
1223 };
1224
1225 #ifdef CONFIG_SMP
1226 static unsigned long
1227 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1228               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1229               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1230               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1231
1232 static int
1233 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1234                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1235                    struct rq_iterator *iterator);
1236 #endif
1237
1238 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1239 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1240 #else
1241 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1242 #endif
1243
1244 #ifdef CONFIG_SMP
1245 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1246 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1247 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1248 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1249 #endif /* CONFIG_SMP */
1250
1251 #include "sched_stats.h"
1252 #include "sched_idletask.c"
1253 #include "sched_fair.c"
1254 #include "sched_rt.c"
1255 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1256 # include "sched_debug.c"
1257 #endif
1258
1259 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1260
1261 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1262 {
1263         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1264 }
1265
1266 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1267 {
1268         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1269 }
1270
1271 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1272 {
1273         rq->nr_running++;
1274         inc_load(rq, p);
1275 }
1276
1277 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1278 {
1279         rq->nr_running--;
1280         dec_load(rq, p);
1281 }
1282
1283 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1284 {
1285         if (task_has_rt_policy(p)) {
1286                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1287                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1288                 return;
1289         }
1290
1291         /*
1292          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1293          */
1294         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1295                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1296                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1297                 return;
1298         }
1299
1300         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1301         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1302 }
1303
1304 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1305 {
1306         sched_info_queued(p);
1307         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1308         p->se.on_rq = 1;
1309 }
1310
1311 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1312 {
1313         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1314         p->se.on_rq = 0;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1319  */
1320 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1321 {
1322         return p->static_prio;
1323 }
1324
1325 /*
1326  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1327  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1328  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1329  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1330  * estimator recalculates.
1331  */
1332 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1333 {
1334         int prio;
1335
1336         if (task_has_rt_policy(p))
1337                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1338         else
1339                 prio = __normal_prio(p);
1340         return prio;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1345  * taken into account by the scheduler. This value might
1346  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1347  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1348  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1349  */
1350 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1351 {
1352         p->normal_prio = normal_prio(p);
1353         /*
1354          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1355          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1356          * to the normal priority:
1357          */
1358         if (!rt_prio(p->prio))
1359                 return p->normal_prio;
1360         return p->prio;
1361 }
1362
1363 /*
1364  * activate_task - move a task to the runqueue.
1365  */
1366 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1367 {
1368         if (task_contributes_to_load(p))
1369                 rq->nr_uninterruptible--;
1370
1371         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1372         inc_nr_running(p, rq);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1377  */
1378 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1379 {
1380         if (task_contributes_to_load(p))
1381                 rq->nr_uninterruptible++;
1382
1383         dequeue_task(rq, p, sleep);
1384         dec_nr_running(p, rq);
1385 }
1386
1387 /**
1388  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1389  * @p: the task in question.
1390  */
1391 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1392 {
1393         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1394 }
1395
1396 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1397 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1398 {
1399         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1400 }
1401
1402 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1403 {
1404         set_task_rq(p, cpu);
1405 #ifdef CONFIG_SMP
1406         /*
1407          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1408          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1409          * per-task data have been completed by this moment.
1410          */
1411         smp_wmb();
1412         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1413 #endif
1414 }
1415
1416 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1417                                        const struct sched_class *prev_class,
1418                                        int oldprio, int running)
1419 {
1420         if (prev_class != p->sched_class) {
1421                 if (prev_class->switched_from)
1422                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1423                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1424         } else
1425                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1426 }
1427
1428 #ifdef CONFIG_SMP
1429
1430 /*
1431  * Is this task likely cache-hot:
1432  */
1433 static int
1434 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1435 {
1436         s64 delta;
1437
1438         /*
1439          * Buddy candidates are cache hot:
1440          */
1441         if (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next)
1442                 return 1;
1443
1444         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1445                 return 0;
1446
1447         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1448                 return 1;
1449         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1450                 return 0;
1451
1452         delta = now - p->se.exec_start;
1453
1454         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1455 }
1456
1457
1458 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1459 {
1460         int old_cpu = task_cpu(p);
1461         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1462         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1463                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1464         u64 clock_offset;
1465
1466         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1467
1468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1469         if (p->se.wait_start)
1470                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1471         if (p->se.sleep_start)
1472                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1473         if (p->se.block_start)
1474                 p->se.block_start -= clock_offset;
1475         if (old_cpu != new_cpu) {
1476                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1477                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1478                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1479         }
1480 #endif
1481         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1482                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1483
1484         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1485 }
1486
1487 struct migration_req {
1488         struct list_head list;
1489
1490         struct task_struct *task;
1491         int dest_cpu;
1492
1493         struct completion done;
1494 };
1495
1496 /*
1497  * The task's runqueue lock must be held.
1498  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1499  */
1500 static int
1501 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1502 {
1503         struct rq *rq = task_rq(p);
1504
1505         /*
1506          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1507          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1508          */
1509         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1510                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1511                 return 0;
1512         }
1513
1514         init_completion(&req->done);
1515         req->task = p;
1516         req->dest_cpu = dest_cpu;
1517         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1518
1519         return 1;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1524  *
1525  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1526  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1527  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1528  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1529  * waiting to become inactive.
1530  */
1531 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1532 {
1533         unsigned long flags;
1534         int running, on_rq;
1535         struct rq *rq;
1536
1537         for (;;) {
1538                 /*
1539                  * We do the initial early heuristics without holding
1540                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1541                  * the runqueue lock when things look like they will
1542                  * work out!
1543                  */
1544                 rq = task_rq(p);
1545
1546                 /*
1547                  * If the task is actively running on another CPU
1548                  * still, just relax and busy-wait without holding
1549                  * any locks.
1550                  *
1551                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1552                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1553                  * But we don't care, since "task_running()" will
1554                  * return false if the runqueue has changed and p
1555                  * is actually now running somewhere else!
1556                  */
1557                 while (task_running(rq, p))
1558                         cpu_relax();
1559
1560                 /*
1561                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1562                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1563                  * just go back and repeat.
1564                  */
1565                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1566                 running = task_running(rq, p);
1567                 on_rq = p->se.on_rq;
1568                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1569
1570                 /*
1571                  * Was it really running after all now that we
1572                  * checked with the proper locks actually held?
1573                  *
1574                  * Oops. Go back and try again..
1575                  */
1576                 if (unlikely(running)) {
1577                         cpu_relax();
1578                         continue;
1579                 }
1580
1581                 /*
1582                  * It's not enough that it's not actively running,
1583                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1584                  * preempted!
1585                  *
1586                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1587                  * running right now), it's preempted, and we should
1588                  * yield - it could be a while.
1589                  */
1590                 if (unlikely(on_rq)) {
1591                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1592                         continue;
1593                 }
1594
1595                 /*
1596                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1597                  * runnable, which means that it will never become
1598                  * running in the future either. We're all done!
1599                  */
1600                 break;
1601         }
1602 }
1603
1604 /***
1605  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1606  * @p: the to-be-kicked thread
1607  *
1608  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1609  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1610  *
1611  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1612  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1613  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1614  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1615  * achieved as well.
1616  */
1617 void kick_process(struct task_struct *p)
1618 {
1619         int cpu;
1620
1621         preempt_disable();
1622         cpu = task_cpu(p);
1623         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1624                 smp_send_reschedule(cpu);
1625         preempt_enable();
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1630  * according to the scheduling class and "nice" value.
1631  *
1632  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1633  * balance conservatively.
1634  */
1635 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1636 {
1637         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1638         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1639
1640         if (type == 0)
1641                 return total;
1642
1643         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1648  * according to the scheduling class and "nice" value.
1649  */
1650 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1651 {
1652         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1653         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1654
1655         if (type == 0)
1656                 return total;
1657
1658         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1663  */
1664 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1665 {
1666         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1667         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1668         unsigned long n = rq->nr_running;
1669
1670         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1675  * domain.
1676  */
1677 static struct sched_group *
1678 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1679 {
1680         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1681         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1682         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1683         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1684
1685         do {
1686                 unsigned long load, avg_load;
1687                 int local_group;
1688                 int i;
1689
1690                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1691                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1692                         continue;
1693
1694                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1695
1696                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1697                 avg_load = 0;
1698
1699                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1700                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1701                         if (local_group)
1702                                 load = source_load(i, load_idx);
1703                         else
1704                                 load = target_load(i, load_idx);
1705
1706                         avg_load += load;
1707                 }
1708
1709                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1710                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1711                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1712
1713                 if (local_group) {
1714                         this_load = avg_load;
1715                         this = group;
1716                 } else if (avg_load < min_load) {
1717                         min_load = avg_load;
1718                         idlest = group;
1719                 }
1720         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1721
1722         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1723                 return NULL;
1724         return idlest;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1729  */
1730 static int
1731 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1732 {
1733         cpumask_t tmp;
1734         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1735         int idlest = -1;
1736         int i;
1737
1738         /* Traverse only the allowed CPUs */
1739         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1740
1741         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1742                 load = weighted_cpuload(i);
1743
1744                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1745                         min_load = load;
1746                         idlest = i;
1747                 }
1748         }
1749
1750         return idlest;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1755  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1756  * SD_BALANCE_EXEC.
1757  *
1758  * Balance, ie. select the least loaded group.
1759  *
1760  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1761  *
1762  * preempt must be disabled.
1763  */
1764 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1765 {
1766         struct task_struct *t = current;
1767         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1768
1769         for_each_domain(cpu, tmp) {
1770                 /*
1771                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1772                  */
1773                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1774                         break;
1775                 if (tmp->flags & flag)
1776                         sd = tmp;
1777         }
1778
1779         while (sd) {
1780                 cpumask_t span;
1781                 struct sched_group *group;
1782                 int new_cpu, weight;
1783
1784                 if (!(sd->flags & flag)) {
1785                         sd = sd->child;
1786                         continue;
1787                 }
1788
1789                 span = sd->span;
1790                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1791                 if (!group) {
1792                         sd = sd->child;
1793                         continue;
1794                 }
1795
1796                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1797                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1798                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1799                         sd = sd->child;
1800                         continue;
1801                 }
1802
1803                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1804                 cpu = new_cpu;
1805                 sd = NULL;
1806                 weight = cpus_weight(span);
1807                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1808                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1809                                 break;
1810                         if (tmp->flags & flag)
1811                                 sd = tmp;
1812                 }
1813                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1814         }
1815
1816         return cpu;
1817 }
1818
1819 #endif /* CONFIG_SMP */
1820
1821 /***
1822  * try_to_wake_up - wake up a thread
1823  * @p: the to-be-woken-up thread
1824  * @state: the mask of task states that can be woken
1825  * @sync: do a synchronous wakeup?
1826  *
1827  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1828  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1829  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1830  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1831  * runnable without the overhead of this.
1832  *
1833  * returns failure only if the task is already active.
1834  */
1835 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1836 {
1837         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1838         unsigned long flags;
1839         long old_state;
1840         struct rq *rq;
1841
1842         smp_wmb();
1843         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1844         old_state = p->state;
1845         if (!(old_state & state))
1846                 goto out;
1847
1848         if (p->se.on_rq)
1849                 goto out_running;
1850
1851         cpu = task_cpu(p);
1852         orig_cpu = cpu;
1853         this_cpu = smp_processor_id();
1854
1855 #ifdef CONFIG_SMP
1856         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1857                 goto out_activate;
1858
1859         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1860         if (cpu != orig_cpu) {
1861                 set_task_cpu(p, cpu);
1862                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1863                 /* might preempt at this point */
1864                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1865                 old_state = p->state;
1866                 if (!(old_state & state))
1867                         goto out;
1868                 if (p->se.on_rq)
1869                         goto out_running;
1870
1871                 this_cpu = smp_processor_id();
1872                 cpu = task_cpu(p);
1873         }
1874
1875 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1876         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1877         if (cpu == this_cpu)
1878                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1879         else {
1880                 struct sched_domain *sd;
1881                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1882                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1883                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1884                                 break;
1885                         }
1886                 }
1887         }
1888 #endif
1889
1890 out_activate:
1891 #endif /* CONFIG_SMP */
1892         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1893         if (sync)
1894                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1895         if (orig_cpu != cpu)
1896                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1897         if (cpu == this_cpu)
1898                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1899         else
1900                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1901         update_rq_clock(rq);
1902         activate_task(rq, p, 1);
1903         success = 1;
1904
1905 out_running:
1906         check_preempt_curr(rq, p);
1907
1908         p->state = TASK_RUNNING;
1909 #ifdef CONFIG_SMP
1910         if (p->sched_class->task_wake_up)
1911                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1912 #endif
1913 out:
1914         task_rq_unlock(rq, &flags);
1915
1916         return success;
1917 }
1918
1919 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1920 {
1921         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1922 }
1923 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1924
1925 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1926 {
1927         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1932  * p is forked by current.
1933  *
1934  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1935  */
1936 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1937 {
1938         p->se.exec_start                = 0;
1939         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1940         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1941         p->se.last_wakeup               = 0;
1942         p->se.avg_overlap               = 0;
1943
1944 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1945         p->se.wait_start                = 0;
1946         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1947         p->se.sleep_start               = 0;
1948         p->se.block_start               = 0;
1949         p->se.sleep_max                 = 0;
1950         p->se.block_max                 = 0;
1951         p->se.exec_max                  = 0;
1952         p->se.slice_max                 = 0;
1953         p->se.wait_max                  = 0;
1954 #endif
1955
1956         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1957         p->se.on_rq = 0;
1958
1959 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1960         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1961 #endif
1962
1963         /*
1964          * We mark the process as running here, but have not actually
1965          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1966          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1967          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1968          */
1969         p->state = TASK_RUNNING;
1970 }
1971
1972 /*
1973  * fork()/clone()-time setup:
1974  */
1975 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1976 {
1977         int cpu = get_cpu();
1978
1979         __sched_fork(p);
1980
1981 #ifdef CONFIG_SMP
1982         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1983 #endif
1984         set_task_cpu(p, cpu);
1985
1986         /*
1987          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1988          */
1989         p->prio = current->normal_prio;
1990         if (!rt_prio(p->prio))
1991                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1992
1993 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1994         if (likely(sched_info_on()))
1995                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1996 #endif
1997 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1998         p->oncpu = 0;
1999 #endif
2000 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2001         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2002         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2003 #endif
2004         put_cpu();
2005 }
2006
2007 /*
2008  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2009  *
2010  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2011  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2012  * on the runqueue and wakes it.
2013  */
2014 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2015 {
2016         unsigned long flags;
2017         struct rq *rq;
2018
2019         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2020         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2021         update_rq_clock(rq);
2022
2023         p->prio = effective_prio(p);
2024
2025         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2026                 activate_task(rq, p, 0);
2027         } else {
2028                 /*
2029                  * Let the scheduling class do new task startup
2030                  * management (if any):
2031                  */
2032                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2033                 inc_nr_running(p, rq);
2034         }
2035         check_preempt_curr(rq, p);
2036 #ifdef CONFIG_SMP
2037         if (p->sched_class->task_wake_up)
2038                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2039 #endif
2040         task_rq_unlock(rq, &flags);
2041 }
2042
2043 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2044
2045 /**
2046  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2047  * @notifier: notifier struct to register
2048  */
2049 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2050 {
2051         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2052 }
2053 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2054
2055 /**
2056  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2057  * @notifier: notifier struct to unregister
2058  *
2059  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2060  */
2061 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2062 {
2063         hlist_del(&notifier->link);
2064 }
2065 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2066
2067 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2068 {
2069         struct preempt_notifier *notifier;
2070         struct hlist_node *node;
2071
2072         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2073                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2074 }
2075
2076 static void
2077 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2078                                  struct task_struct *next)
2079 {
2080         struct preempt_notifier *notifier;
2081         struct hlist_node *node;
2082
2083         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2084                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2085 }
2086
2087 #else
2088
2089 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2090 {
2091 }
2092
2093 static void
2094 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2095                                  struct task_struct *next)
2096 {
2097 }
2098
2099 #endif
2100
2101 /**
2102  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2103  * @rq: the runqueue preparing to switch
2104  * @prev: the current task that is being switched out
2105  * @next: the task we are going to switch to.
2106  *
2107  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2108  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2109  * switch.
2110  *
2111  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2112  * hooks.
2113  */
2114 static inline void
2115 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2116                     struct task_struct *next)
2117 {
2118         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2119         prepare_lock_switch(rq, next);
2120         prepare_arch_switch(next);
2121 }
2122
2123 /**
2124  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2125  * @rq: runqueue associated with task-switch
2126  * @prev: the thread we just switched away from.
2127  *
2128  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2129  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2130  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2131  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2132  *
2133  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2134  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2135  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2136  * details.)
2137  */
2138 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2139         __releases(rq->lock)
2140 {
2141         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2142         long prev_state;
2143
2144         rq->prev_mm = NULL;
2145
2146         /*
2147          * A task struct has one reference for the use as "current".
2148          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2149          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2150          * the scheduled task must drop that reference.
2151          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2152          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2153          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2154          * be dropped twice.
2155          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2156          */
2157         prev_state = prev->state;
2158         finish_arch_switch(prev);
2159         finish_lock_switch(rq, prev);
2160 #ifdef CONFIG_SMP
2161         if (current->sched_class->post_schedule)
2162                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2163 #endif
2164
2165         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2166         if (mm)
2167                 mmdrop(mm);
2168         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2169                 /*
2170                  * Remove function-return probe instances associated with this
2171                  * task and put them back on the free list.
2172                  */
2173                 kprobe_flush_task(prev);
2174                 put_task_struct(prev);
2175         }
2176 }
2177
2178 /**
2179  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2180  * @prev: the thread we just switched away from.
2181  */
2182 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2183         __releases(rq->lock)
2184 {
2185         struct rq *rq = this_rq();
2186
2187         finish_task_switch(rq, prev);
2188 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2189         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2190         preempt_enable();
2191 #endif
2192         if (current->set_child_tid)
2193                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * context_switch - switch to the new MM and the new
2198  * thread's register state.
2199  */
2200 static inline void
2201 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2202                struct task_struct *next)
2203 {
2204         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2205
2206         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2207         mm = next->mm;
2208         oldmm = prev->active_mm;
2209         /*
2210          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2211          * combine the page table reload and the switch backend into
2212          * one hypercall.
2213          */
2214         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2215
2216         if (unlikely(!mm)) {
2217                 next->active_mm = oldmm;
2218                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2219                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2220         } else
2221                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2222
2223         if (unlikely(!prev->mm)) {
2224                 prev->active_mm = NULL;
2225                 rq->prev_mm = oldmm;
2226         }
2227         /*
2228          * Since the runqueue lock will be released by the next
2229          * task (which is an invalid locking op but in the case
2230          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2231          * do an early lockdep release here:
2232          */
2233 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2234         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2235 #endif
2236
2237         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2238         switch_to(prev, next, prev);
2239
2240         barrier();
2241         /*
2242          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2243          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2244          * frame will be invalid.
2245          */
2246         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2247 }
2248
2249 /*
2250  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2251  *
2252  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2253  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2254  * number of context switches performed since bootup.
2255  */
2256 unsigned long nr_running(void)
2257 {
2258         unsigned long i, sum = 0;
2259
2260         for_each_online_cpu(i)
2261                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2262
2263         return sum;
2264 }
2265
2266 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2267 {
2268         unsigned long i, sum = 0;
2269
2270         for_each_possible_cpu(i)
2271                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2272
2273         /*
2274          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2275          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2276          */
2277         if (unlikely((long)sum < 0))
2278                 sum = 0;
2279
2280         return sum;
2281 }
2282
2283 unsigned long long nr_context_switches(void)
2284 {
2285         int i;
2286         unsigned long long sum = 0;
2287
2288         for_each_possible_cpu(i)
2289                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2290
2291         return sum;
2292 }
2293
2294 unsigned long nr_iowait(void)
2295 {
2296         unsigned long i, sum = 0;
2297
2298         for_each_possible_cpu(i)
2299                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2300
2301         return sum;
2302 }
2303
2304 unsigned long nr_active(void)
2305 {
2306         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2307
2308         for_each_online_cpu(i) {
2309                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2310                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2311         }
2312
2313         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2314                 uninterruptible = 0;
2315
2316         return running + uninterruptible;
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2321  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2322  */
2323 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2324 {
2325         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2326         int i, scale;
2327
2328         this_rq->nr_load_updates++;
2329
2330         /* Update our load: */
2331         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2332                 unsigned long old_load, new_load;
2333
2334                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2335
2336                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2337                 new_load = this_load;
2338                 /*
2339                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2340                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2341                  * example.
2342                  */
2343                 if (new_load > old_load)
2344                         new_load += scale-1;
2345                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2346         }
2347 }
2348
2349 #ifdef CONFIG_SMP
2350
2351 /*
2352  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2353  *
2354  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2355  * you need to do so manually before calling.
2356  */
2357 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2358         __acquires(rq1->lock)
2359         __acquires(rq2->lock)
2360 {
2361         BUG_ON(!irqs_disabled());
2362         if (rq1 == rq2) {
2363                 spin_lock(&rq1->lock);
2364                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2365         } else {
2366                 if (rq1 < rq2) {
2367                         spin_lock(&rq1->lock);
2368                         spin_lock(&rq2->lock);
2369                 } else {
2370                         spin_lock(&rq2->lock);
2371                         spin_lock(&rq1->lock);
2372                 }
2373         }
2374         update_rq_clock(rq1);
2375         update_rq_clock(rq2);
2376 }
2377
2378 /*
2379  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2380  *
2381  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2382  * you need to do so manually after calling.
2383  */
2384 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2385         __releases(rq1->lock)
2386         __releases(rq2->lock)
2387 {
2388         spin_unlock(&rq1->lock);
2389         if (rq1 != rq2)
2390                 spin_unlock(&rq2->lock);
2391         else
2392                 __release(rq2->lock);
2393 }
2394
2395 /*
2396  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2397  */
2398 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2399         __releases(this_rq->lock)
2400         __acquires(busiest->lock)
2401         __acquires(this_rq->lock)
2402 {
2403         int ret = 0;
2404
2405         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2406                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2407                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2408                 BUG_ON(1);
2409         }
2410         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2411                 if (busiest < this_rq) {
2412                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2413                         spin_lock(&busiest->lock);
2414                         spin_lock(&this_rq->lock);
2415                         ret = 1;
2416                 } else
2417                         spin_lock(&busiest->lock);
2418         }
2419         return ret;
2420 }
2421
2422 /*
2423  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2424  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2425  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2426  * the cpu_allowed mask is restored.
2427  */
2428 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2429 {
2430         struct migration_req req;
2431         unsigned long flags;
2432         struct rq *rq;
2433
2434         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2435         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2436             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2437                 goto out;
2438
2439         /* force the process onto the specified CPU */
2440         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2441                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2442                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2443
2444                 get_task_struct(mt);
2445                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2446                 wake_up_process(mt);
2447                 put_task_struct(mt);
2448                 wait_for_completion(&req.done);
2449
2450                 return;
2451         }
2452 out:
2453         task_rq_unlock(rq, &flags);
2454 }
2455
2456 /*
2457  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2458  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2459  */
2460 void sched_exec(void)
2461 {
2462         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2463         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2464         put_cpu();
2465         if (new_cpu != this_cpu)
2466                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2471  * Both runqueues must be locked.
2472  */
2473 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2474                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2475 {
2476         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2477         set_task_cpu(p, this_cpu);
2478         activate_task(this_rq, p, 0);
2479         /*
2480          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2481          * to be always true for them.
2482          */
2483         check_preempt_curr(this_rq, p);
2484 }
2485
2486 /*
2487  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2488  */
2489 static
2490 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2491                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2492                      int *all_pinned)
2493 {
2494         /*
2495          * We do not migrate tasks that are:
2496          * 1) running (obviously), or
2497          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2498          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2499          */
2500         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2501                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2502                 return 0;
2503         }
2504         *all_pinned = 0;
2505
2506         if (task_running(rq, p)) {
2507                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2508                 return 0;
2509         }
2510
2511         /*
2512          * Aggressive migration if:
2513          * 1) task is cache cold, or
2514          * 2) too many balance attempts have failed.
2515          */
2516
2517         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2518                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2519 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2520                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2521                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2522                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2523                 }
2524 #endif
2525                 return 1;
2526         }
2527
2528         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2529                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2530                 return 0;
2531         }
2532         return 1;
2533 }
2534
2535 static unsigned long
2536 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2537               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2538               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2539               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2540 {
2541         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2542         struct task_struct *p;
2543         long rem_load_move = max_load_move;
2544
2545         if (max_load_move == 0)
2546                 goto out;
2547
2548         pinned = 1;
2549
2550         /*
2551          * Start the load-balancing iterator:
2552          */
2553         p = iterator->start(iterator->arg);
2554 next:
2555         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2556                 goto out;
2557         /*
2558          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2559          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2560          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2561          */
2562         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2563                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2564         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2565             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2566                 p = iterator->next(iterator->arg);
2567                 goto next;
2568         }
2569
2570         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2571         pulled++;
2572         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2573
2574         /*
2575          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2576          */
2577         if (rem_load_move > 0) {
2578                 if (p->prio < *this_best_prio)
2579                         *this_best_prio = p->prio;
2580                 p = iterator->next(iterator->arg);
2581                 goto next;
2582         }
2583 out:
2584         /*
2585          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2586          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2587          * inside pull_task().
2588          */
2589         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2590
2591         if (all_pinned)
2592                 *all_pinned = pinned;
2593
2594         return max_load_move - rem_load_move;
2595 }
2596
2597 /*
2598  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2599  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2600  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2601  *
2602  * Called with both runqueues locked.
2603  */
2604 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2605                       unsigned long max_load_move,
2606                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2607                       int *all_pinned)
2608 {
2609         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2610         unsigned long total_load_moved = 0;
2611         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2612
2613         do {
2614                 total_load_moved +=
2615                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2616                                 max_load_move - total_load_moved,
2617                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2618                 class = class->next;
2619         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2620
2621         return total_load_moved > 0;
2622 }
2623
2624 static int
2625 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2626                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2627                    struct rq_iterator *iterator)
2628 {
2629         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2630         int pinned = 0;
2631
2632         while (p) {
2633                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2634                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2635                         /*
2636                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2637                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2638                          * stats here rather than inside pull_task().
2639                          */
2640                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2641
2642                         return 1;
2643                 }
2644                 p = iterator->next(iterator->arg);
2645         }
2646
2647         return 0;
2648 }
2649
2650 /*
2651  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2652  * part of active balancing operations within "domain".
2653  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2654  *
2655  * Called with both runqueues locked.
2656  */
2657 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2658                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2659 {
2660         const struct sched_class *class;
2661
2662         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2663                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2664                         return 1;
2665
2666         return 0;
2667 }
2668
2669 /*
2670  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2671  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2672  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2673  */
2674 static struct sched_group *
2675 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2676                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2677                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2678 {
2679         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2680         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2681         unsigned long max_pull;
2682         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2683         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2684         int load_idx, group_imb = 0;
2685 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2686         int power_savings_balance = 1;
2687         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2688         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2689         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2690 #endif
2691
2692         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2693         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2694         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2695         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2696                 load_idx = sd->busy_idx;
2697         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2698                 load_idx = sd->newidle_idx;
2699         else
2700                 load_idx = sd->idle_idx;
2701
2702         do {
2703                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2704                 int local_group;
2705                 int i;
2706                 int __group_imb = 0;
2707                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2708                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2709
2710                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2711
2712                 if (local_group)
2713                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2714
2715                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2716                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2717                 max_cpu_load = 0;
2718                 min_cpu_load = ~0UL;
2719
2720                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2721                         struct rq *rq;
2722
2723                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2724                                 continue;
2725
2726                         rq = cpu_rq(i);
2727
2728                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2729                                 *sd_idle = 0;
2730
2731                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2732                         if (local_group) {
2733                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2734                                         first_idle_cpu = 1;
2735                                         balance_cpu = i;
2736                                 }
2737
2738                                 load = target_load(i, load_idx);
2739                         } else {
2740                                 load = source_load(i, load_idx);
2741                                 if (load > max_cpu_load)
2742                                         max_cpu_load = load;
2743                                 if (min_cpu_load > load)
2744                                         min_cpu_load = load;
2745                         }
2746
2747                         avg_load += load;
2748                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2749                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2750                 }
2751
2752                 /*
2753                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2754                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2755                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2756                  * to do the newly idle load balance.
2757                  */
2758                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2759                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2760                         *balance = 0;
2761                         goto ret;
2762                 }
2763
2764                 total_load += avg_load;
2765                 total_pwr += group->__cpu_power;
2766
2767                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2768                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2769                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2770
2771                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2772                         __group_imb = 1;
2773
2774                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2775
2776                 if (local_group) {
2777                         this_load = avg_load;
2778                         this = group;
2779                         this_nr_running = sum_nr_running;
2780                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2781                 } else if (avg_load > max_load &&
2782                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2783                         max_load = avg_load;
2784                         busiest = group;
2785                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2786                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2787                         group_imb = __group_imb;
2788                 }
2789
2790 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2791                 /*
2792                  * Busy processors will not participate in power savings
2793                  * balance.
2794                  */
2795                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2796                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2797                         goto group_next;
2798
2799                 /*
2800                  * If the local group is idle or completely loaded
2801                  * no need to do power savings balance at this domain
2802                  */
2803                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2804                                     !this_nr_running))
2805                         power_savings_balance = 0;
2806
2807                 /*
2808                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2809                  * don't include that group in power savings calculations
2810                  */
2811                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2812                     || !sum_nr_running)
2813                         goto group_next;
2814
2815                 /*
2816                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2817                  * This is the group from where we need to pick up the load
2818                  * for saving power
2819                  */
2820                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2821                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2822                      first_cpu(group->cpumask) <
2823                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2824                         group_min = group;
2825                         min_nr_running = sum_nr_running;
2826                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2827                                                 sum_nr_running;
2828                 }
2829
2830                 /*
2831                  * Calculate the group which is almost near its
2832                  * capacity but still has some space to pick up some load
2833                  * from other group and save more power
2834                  */
2835                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2836                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2837                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2838                              first_cpu(group->cpumask) >
2839                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2840                                 group_leader = group;
2841                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2842                         }
2843                 }
2844 group_next:
2845 #endif
2846                 group = group->next;
2847         } while (group != sd->groups);
2848
2849         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2850                 goto out_balanced;
2851
2852         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2853
2854         if (this_load >= avg_load ||
2855                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2856                 goto out_balanced;
2857
2858         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2859         if (group_imb)
2860                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2861
2862         /*
2863          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2864          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2865          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2866          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2867          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2868          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2869          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2870          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2871          * appear as very large values with unsigned longs.
2872          */
2873         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2874                 goto out_balanced;
2875
2876         /*
2877          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2878          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2879          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2880          */
2881         if (max_load < avg_load) {
2882                 *imbalance = 0;
2883                 goto small_imbalance;
2884         }
2885
2886         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2887         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2888
2889         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2890         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2891                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2892                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2893
2894         /*
2895          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2896          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2897          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2898          * moved
2899          */
2900         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2901                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2902                 unsigned int imbn;
2903
2904 small_imbalance:
2905                 pwr_move = pwr_now = 0;
2906                 imbn = 2;
2907                 if (this_nr_running) {
2908                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2909                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2910                                 imbn = 1;
2911                 } else
2912                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2913
2914                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2915                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2916                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2917                         return busiest;
2918                 }
2919
2920                 /*
2921                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2922                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2923                  * moving them.
2924                  */
2925
2926                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2927                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2928                 pwr_now += this->__cpu_power *
2929                                 min(this_load_per_task, this_load);
2930                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2931
2932                 /* Amount of load we'd subtract */
2933                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2934                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2935                 if (max_load > tmp)
2936                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2937                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2938
2939                 /* Amount of load we'd add */
2940                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2941                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2942                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2943                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2944                 else
2945                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2946                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2947                 pwr_move += this->__cpu_power *
2948                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2949                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2950
2951                 /* Move if we gain throughput */
2952                 if (pwr_move > pwr_now)
2953                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2954         }
2955
2956         return busiest;
2957
2958 out_balanced:
2959 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2960         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2961                 goto ret;
2962
2963         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2964                 *imbalance = min_load_per_task;
2965                 return group_min;
2966         }
2967 #endif
2968 ret:
2969         *imbalance = 0;
2970         return NULL;
2971 }
2972
2973 /*
2974  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2975  */
2976 static struct rq *
2977 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2978                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2979 {
2980         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2981         unsigned long max_load = 0;
2982         int i;
2983
2984         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2985                 unsigned long wl;
2986
2987                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2988                         continue;
2989
2990                 rq = cpu_rq(i);
2991                 wl = weighted_cpuload(i);
2992
2993                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2994                         continue;
2995
2996                 if (wl > max_load) {
2997                         max_load = wl;
2998                         busiest = rq;
2999                 }
3000         }
3001
3002         return busiest;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3007  * so long as it is large enough.
3008  */
3009 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3010
3011 /*
3012  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3013  * tasks if there is an imbalance.
3014  */
3015 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3016                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3017                         int *balance)
3018 {
3019         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3020         struct sched_group *group;
3021         unsigned long imbalance;
3022         struct rq *busiest;
3023         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3024         unsigned long flags;
3025
3026         /*
3027          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3028          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3029          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3030          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3031          */
3032         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3033             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3034                 sd_idle = 1;
3035
3036         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3037
3038 redo:
3039         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3040                                    &cpus, balance);
3041
3042         if (*balance == 0)
3043                 goto out_balanced;
3044
3045         if (!group) {
3046                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3047                 goto out_balanced;
3048         }
3049
3050         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3051         if (!busiest) {
3052                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3053                 goto out_balanced;
3054         }
3055
3056         BUG_ON(busiest == this_rq);
3057
3058         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3059
3060         ld_moved = 0;
3061         if (busiest->nr_running > 1) {
3062                 /*
3063                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3064                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3065                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3066                  * correctly treated as an imbalance.
3067                  */
3068                 local_irq_save(flags);
3069                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3070                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3071                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3072                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3073                 local_irq_restore(flags);
3074
3075                 /*
3076                  * some other cpu did the load balance for us.
3077                  */
3078                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3079                         resched_cpu(this_cpu);
3080
3081                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3082                 if (unlikely(all_pinned)) {
3083                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3084                         if (!cpus_empty(cpus))
3085                                 goto redo;
3086                         goto out_balanced;
3087                 }
3088         }
3089
3090         if (!ld_moved) {
3091                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3092                 sd->nr_balance_failed++;
3093
3094                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3095
3096                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3097
3098                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3099                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3100                          */
3101                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3102                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3103                                 all_pinned = 1;
3104                                 goto out_one_pinned;
3105                         }
3106
3107                         if (!busiest->active_balance) {
3108                                 busiest->active_balance = 1;
3109                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3110                                 active_balance = 1;
3111                         }
3112                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3113                         if (active_balance)
3114                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3115
3116                         /*
3117                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3118                          * counter.
3119                          */
3120                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3121                 }
3122         } else
3123                 sd->nr_balance_failed = 0;
3124
3125         if (likely(!active_balance)) {
3126                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3127                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3128         } else {
3129                 /*
3130                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3131                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3132                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3133                  * move_tasks).
3134                  */
3135                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3136                         sd->balance_interval *= 2;
3137         }
3138
3139         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3140             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3141                 return -1;
3142         return ld_moved;
3143
3144 out_balanced:
3145         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3146
3147         sd->nr_balance_failed = 0;
3148
3149 out_one_pinned:
3150         /* tune up the balancing interval */
3151         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3152                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3153                 sd->balance_interval *= 2;
3154
3155         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3156             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3157                 return -1;
3158         return 0;
3159 }
3160
3161 /*
3162  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3163  * tasks if there is an imbalance.
3164  *
3165  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3166  * this_rq is locked.
3167  */
3168 static int
3169 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3170 {
3171         struct sched_group *group;
3172         struct rq *busiest = NULL;
3173         unsigned long imbalance;
3174         int ld_moved = 0;
3175         int sd_idle = 0;
3176         int all_pinned = 0;
3177         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3178
3179         /*
3180          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3181          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3182          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3183          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3184          */
3185         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3186             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3187                 sd_idle = 1;
3188
3189         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3190 redo:
3191         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3192                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3193         if (!group) {
3194                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3195                 goto out_balanced;
3196         }
3197
3198         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3199                                 &cpus);
3200         if (!busiest) {
3201                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3202                 goto out_balanced;
3203         }
3204
3205         BUG_ON(busiest == this_rq);
3206
3207         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3208
3209         ld_moved = 0;
3210         if (busiest->nr_running > 1) {
3211                 /* Attempt to move tasks */
3212                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3213                 /* this_rq->clock is already updated */
3214                 update_rq_clock(busiest);
3215                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3216                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3217                                         &all_pinned);
3218                 spin_unlock(&busiest->lock);
3219
3220                 if (unlikely(all_pinned)) {
3221                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3222                         if (!cpus_empty(cpus))
3223                                 goto redo;
3224                 }
3225         }
3226
3227         if (!ld_moved) {
3228                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3229                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3230                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3231                         return -1;
3232         } else
3233                 sd->nr_balance_failed = 0;
3234
3235         return ld_moved;
3236
3237 out_balanced:
3238         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3239         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3240             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3241                 return -1;
3242         sd->nr_balance_failed = 0;
3243
3244         return 0;
3245 }
3246
3247 /*
3248  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3249  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3250  */
3251 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3252 {
3253         struct sched_domain *sd;
3254         int pulled_task = -1;
3255         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3256
3257         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3258                 unsigned long interval;
3259
3260                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3261                         continue;
3262
3263                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3264                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3265                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3266                                                                 this_rq, sd);
3267
3268                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3269                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3270                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3271                 if (pulled_task)
3272                         break;
3273         }
3274         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3275                 /*
3276                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3277                  * a busy processor. So reset next_balance.
3278                  */
3279                 this_rq->next_balance = next_balance;
3280         }
3281 }
3282
3283 /*
3284  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3285  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3286  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3287  * logical imbalances.
3288  *
3289  * Called with busiest_rq locked.
3290  */
3291 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3292 {
3293         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3294         struct sched_domain *sd;
3295         struct rq *target_rq;
3296
3297         /* Is there any task to move? */
3298         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3299                 return;
3300
3301         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3302
3303         /*
3304          * This condition is "impossible", if it occurs
3305          * we need to fix it. Originally reported by
3306          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3307          */
3308         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3309
3310         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3311         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3312         update_rq_clock(busiest_rq);
3313         update_rq_clock(target_rq);
3314
3315         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3316         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3317                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3318                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3319                                 break;
3320         }
3321
3322         if (likely(sd)) {
3323                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3324
3325                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3326                                   sd, CPU_IDLE))
3327                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3328                 else
3329                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3330         }
3331         spin_unlock(&target_rq->lock);
3332 }
3333
3334 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3335 static struct {
3336         atomic_t load_balancer;
3337         cpumask_t cpu_mask;
3338 } nohz ____cacheline_aligned = {
3339         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3340         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3341 };
3342
3343 /*
3344  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3345  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3346  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3347  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3348  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3349  * arrives...
3350  *
3351  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3352  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3353  * nohz.cpu_mask..
3354  *
3355  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3356  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3357  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3358  * there is no need for ilb owner.
3359  *
3360  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3361  * next busy scheduler_tick()
3362  */
3363 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3364 {
3365         int cpu = smp_processor_id();
3366
3367         if (stop_tick) {
3368                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3369                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3370
3371                 /*
3372                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3373                  */
3374                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3375                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3376                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3377                                 BUG();
3378                         return 0;
3379                 }
3380
3381                 /* time for ilb owner also to sleep */
3382                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3383                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3384                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3385                         return 0;
3386                 }
3387
3388                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3389                         /* make me the ilb owner */
3390                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3391                                 return 1;
3392                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3393                         return 1;
3394         } else {
3395                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3396                         return 0;
3397
3398                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3399
3400                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3401                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3402                                 BUG();
3403         }
3404         return 0;
3405 }
3406 #endif
3407
3408 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3409
3410 /*
3411  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3412  * and initiates a balancing operation if so.
3413  *
3414  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3415  */
3416 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3417 {
3418         int balance = 1;
3419         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3420         unsigned long interval;
3421         struct sched_domain *sd;
3422         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3423         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3424         int update_next_balance = 0;
3425
3426         for_each_domain(cpu, sd) {
3427                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3428                         continue;
3429
3430                 interval = sd->balance_interval;
3431                 if (idle != CPU_IDLE)
3432                         interval *= sd->busy_factor;
3433
3434                 /* scale ms to jiffies */
3435                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3436                 if (unlikely(!interval))
3437                         interval = 1;
3438                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3439                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3440
3441
3442                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3443                         if (!spin_trylock(&balancing))
3444                                 goto out;
3445                 }
3446
3447                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3448                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3449                                 /*
3450                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3451                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3452                                  * not idle.
3453                                  */
3454                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3455                         }
3456                         sd->last_balance = jiffies;
3457                 }
3458                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3459                         spin_unlock(&balancing);
3460 out:
3461                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3462                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3463                         update_next_balance = 1;
3464                 }
3465
3466                 /*
3467                  * Stop the load balance at this level. There is another
3468                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3469                  * actively.
3470                  */
3471                 if (!balance)
3472                         break;
3473         }
3474
3475         /*
3476          * next_balance will be updated only when there is a need.
3477          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3478          * updated.
3479          */
3480         if (likely(update_next_balance))
3481                 rq->next_balance = next_balance;
3482 }
3483
3484 /*
3485  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3486  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3487  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3488  */
3489 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3490 {
3491         int this_cpu = smp_processor_id();
3492         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3493         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3494                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3495
3496         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3497
3498 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3499         /*
3500          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3501          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3502          * stopped.
3503          */
3504         if (this_rq->idle_at_tick &&
3505             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3506                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3507                 struct rq *rq;
3508                 int balance_cpu;
3509
3510                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3511                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3512                         /*
3513                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3514                          * work being done for other cpus. Next load
3515                          * balancing owner will pick it up.
3516                          */
3517                         if (need_resched())
3518                                 break;
3519
3520                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3521
3522                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3523                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3524                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3525                 }
3526         }
3527 #endif
3528 }
3529
3530 /*
3531  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3532  *
3533  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3534  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3535  * if the whole system is idle.
3536  */
3537 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3538 {
3539 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3540         /*
3541          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3542          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3543          * load balancer.
3544          */
3545         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3546                 rq->in_nohz_recently = 0;
3547
3548                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3549                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3550                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3551                 }
3552
3553                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3554                         /*
3555                          * simple selection for now: Nominate the
3556                          * first cpu in the nohz list to be the next
3557                          * ilb owner.
3558                          *
3559                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3560                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3561                          */
3562                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3563
3564                         if (ilb != NR_CPUS)
3565                                 resched_cpu(ilb);
3566                 }
3567         }
3568
3569         /*
3570          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3571          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3572          */
3573         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3574             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3575                 resched_cpu(cpu);
3576                 return;
3577         }
3578
3579         /*
3580          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3581          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3582          */
3583         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3584             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3585                 return;
3586 #endif
3587         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3588                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3589 }
3590
3591 #else   /* CONFIG_SMP */
3592
3593 /*
3594  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3595  */
3596 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3597 {
3598 }
3599
3600 #endif
3601
3602 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3603
3604 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3605
3606 /*
3607  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3608  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3609  */
3610 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3611 {
3612         unsigned long flags;
3613         u64 ns, delta_exec;
3614         struct rq *rq;
3615
3616         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3617         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3618         if (task_current(rq, p)) {
3619                 update_rq_clock(rq);
3620                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3621                 if ((s64)delta_exec > 0)
3622                         ns += delta_exec;
3623         }
3624         task_rq_unlock(rq, &flags);
3625
3626         return ns;
3627 }
3628
3629 /*
3630  * Account user cpu time to a process.
3631  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3632  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3633  */
3634 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3635 {
3636         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3637         cputime64_t tmp;
3638
3639         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3640
3641         /* Add user time to cpustat. */
3642         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3643         if (TASK_NICE(p) > 0)
3644                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3645         else
3646                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3647 }
3648
3649 /*
3650  * Account guest cpu time to a process.
3651  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3652  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3653  */
3654 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3655 {
3656         cputime64_t tmp;
3657         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3658
3659         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3660
3661         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3662         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3663
3664         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3665         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3666 }
3667
3668 /*
3669  * Account scaled user cpu time to a process.
3670  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3671  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3672  */
3673 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3674 {
3675         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3676 }
3677
3678 /*
3679  * Account system cpu time to a process.
3680  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3681  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3682  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3683  */
3684 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3685                          cputime_t cputime)
3686 {
3687         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3688         struct rq *rq = this_rq();
3689         cputime64_t tmp;
3690
3691         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3692                 return account_guest_time(p, cputime);
3693
3694         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3695
3696         /* Add system time to cpustat. */
3697         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3698         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3699                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3700         else if (softirq_count())
3701                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3702         else if (p != rq->idle)
3703                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3704         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3705                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3706         else
3707                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3708         /* Account for system time used */
3709         acct_update_integrals(p);
3710 }
3711
3712 /*
3713  * Account scaled system cpu time to a process.
3714  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3715  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3716  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3717  */
3718 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3719 {
3720         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3721 }
3722
3723 /*
3724  * Account for involuntary wait time.
3725  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3726  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3727  */
3728 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3729 {
3730         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3731         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3732         struct rq *rq = this_rq();
3733
3734         if (p == rq->idle) {
3735                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3736                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3737                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3738                 else
3739                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3740         } else
3741                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3742 }
3743
3744 /*
3745  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3746  * We call it with interrupts disabled.
3747  *
3748  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3749  * timeslices.
3750  */
3751 void scheduler_tick(void)
3752 {
3753         int cpu = smp_processor_id();
3754         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3755         struct task_struct *curr = rq->curr;
3756         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3757
3758         spin_lock(&rq->lock);
3759         __update_rq_clock(rq);
3760         /*
3761          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3762          */
3763         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3764                 rq->clock = next_tick;
3765                 rq->clock_underflows++;
3766         }
3767         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3768         update_cpu_load(rq);
3769         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3770         update_sched_rt_period(rq);
3771         spin_unlock(&rq->lock);
3772
3773 #ifdef CONFIG_SMP
3774         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3775         trigger_load_balance(rq, cpu);
3776 #endif
3777 }
3778
3779 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3780
3781 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3782 {
3783         /*
3784          * Underflow?
3785          */
3786         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3787                 return;
3788         preempt_count() += val;
3789         /*
3790          * Spinlock count overflowing soon?
3791          */
3792         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3793                                 PREEMPT_MASK - 10);
3794 }
3795 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3796
3797 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3798 {
3799         /*
3800          * Underflow?
3801          */
3802         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3803                 return;
3804         /*
3805          * Is the spinlock portion underflowing?
3806          */
3807         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3808                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3809                 return;
3810
3811         preempt_count() -= val;
3812 }
3813 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3814
3815 #endif
3816
3817 /*
3818  * Print scheduling while atomic bug:
3819  */
3820 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3821 {
3822         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3823
3824         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3825                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3826
3827         debug_show_held_locks(prev);
3828         if (irqs_disabled())
3829                 print_irqtrace_events(prev);
3830
3831         if (regs)
3832                 show_regs(regs);
3833         else
3834                 dump_stack();
3835 }
3836
3837 /*
3838  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3839  */
3840 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3841 {
3842         /*
3843          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3844          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3845          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3846          */
3847         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3848                 __schedule_bug(prev);
3849
3850         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3851
3852         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3853 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3854         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3855                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3856                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3857         }
3858 #endif
3859 }
3860
3861 /*
3862  * Pick up the highest-prio task:
3863  */
3864 static inline struct task_struct *
3865 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3866 {
3867         const struct sched_class *class;
3868         struct task_struct *p;
3869
3870         /*
3871          * Optimization: we know that if all tasks are in
3872          * the fair class we can call that function directly:
3873          */
3874         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3875                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3876                 if (likely(p))
3877                         return p;
3878         }
3879
3880         class = sched_class_highest;
3881         for ( ; ; ) {
3882                 p = class->pick_next_task(rq);
3883                 if (p)
3884                         return p;
3885                 /*
3886                  * Will never be NULL as the idle class always
3887                  * returns a non-NULL p:
3888                  */
3889                 class = class->next;
3890         }
3891 }
3892
3893 /*
3894  * schedule() is the main scheduler function.
3895  */
3896 asmlinkage void __sched schedule(void)
3897 {
3898         struct task_struct *prev, *next;
3899         unsigned long *switch_count;
3900         struct rq *rq;
3901         int cpu;
3902
3903 need_resched:
3904         preempt_disable();
3905         cpu = smp_processor_id();
3906         rq = cpu_rq(cpu);
3907         rcu_qsctr_inc(cpu);
3908         prev = rq->curr;
3909         switch_count = &prev->nivcsw;
3910
3911         release_kernel_lock(prev);
3912 need_resched_nonpreemptible:
3913
3914         schedule_debug(prev);
3915
3916         hrtick_clear(rq);
3917
3918         /*
3919          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3920          */
3921         local_irq_disable();
3922         __update_rq_clock(rq);
3923         spin_lock(&rq->lock);
3924         clear_tsk_need_resched(prev);
3925
3926         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3927                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3928                                 signal_pending(prev))) {
3929                         prev->state = TASK_RUNNING;
3930                 } else {
3931                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3932                 }
3933                 switch_count = &prev->nvcsw;
3934         }
3935
3936 #ifdef CONFIG_SMP
3937         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3938                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3939 #endif
3940
3941         if (unlikely(!rq->nr_running))
3942                 idle_balance(cpu, rq);
3943
3944         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3945         next = pick_next_task(rq, prev);
3946
3947         sched_info_switch(prev, next);
3948
3949         if (likely(prev != next)) {
3950                 rq->nr_switches++;
3951                 rq->curr = next;
3952                 ++*switch_count;
3953
3954                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3955                 /*
3956                  * the context switch might have flipped the stack from under
3957                  * us, hence refresh the local variables.
3958                  */
3959                 cpu = smp_processor_id();
3960                 rq = cpu_rq(cpu);
3961         } else
3962                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3963
3964         hrtick_set(rq);
3965
3966         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3967                 goto need_resched_nonpreemptible;
3968
3969         preempt_enable_no_resched();
3970         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3971                 goto need_resched;
3972 }
3973 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3974
3975 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3976 /*
3977  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3978  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3979  * occur there and call schedule directly.
3980  */
3981 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3982 {
3983         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3984         struct task_struct *task = current;
3985         int saved_lock_depth;
3986
3987         /*
3988          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3989          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3990          */
3991         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3992                 return;
3993
3994         do {
3995                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3996
3997                 /*
3998                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3999                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4000                  * auto-release the semaphore:
4001                  */
4002                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4003                 task->lock_depth = -1;
4004                 schedule();
4005                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4006                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4007
4008                 /*
4009                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4010                  * between schedule and now.
4011                  */
4012                 barrier();
4013         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4014 }
4015 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4016
4017 /*
4018  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4019  * off of irq context.
4020  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4021  * protect us against recursive calling from irq.
4022  */
4023 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4024 {
4025         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4026         struct task_struct *task = current;
4027         int saved_lock_depth;
4028
4029         /* Catch callers which need to be fixed */
4030         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4031
4032         do {
4033                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4034
4035                 /*
4036                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4037                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4038                  * auto-release the semaphore:
4039                  */
4040                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4041                 task->lock_depth = -1;
4042                 local_irq_enable();
4043                 schedule();
4044                 local_irq_disable();
4045                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4046                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4047
4048                 /*
4049                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4050                  * between schedule and now.
4051                  */
4052                 barrier();
4053         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4054 }
4055
4056 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4057
4058 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4059                           void *key)
4060 {
4061         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4062 }
4063 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4064
4065 /*
4066  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4067  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4068  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4069  *
4070  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4071  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4072  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4073  */
4074 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4075                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4076 {
4077         wait_queue_t *curr, *next;
4078
4079         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4080                 unsigned flags = curr->flags;
4081
4082                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4083                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4084                         break;
4085         }
4086 }
4087
4088 /**
4089  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4090  * @q: the waitqueue
4091  * @mode: which threads
4092  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4093  * @key: is directly passed to the wakeup function
4094  */
4095 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4096                         int nr_exclusive, void *key)
4097 {
4098         unsigned long flags;
4099
4100         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4101         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4102         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4103 }
4104 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4105
4106 /*
4107  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4108  */
4109 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4110 {
4111         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4112 }
4113
4114 /**
4115  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4116  * @q: the waitqueue
4117  * @mode: which threads
4118  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4119  *
4120  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4121  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4122  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4123  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4124  *
4125  * On UP it can prevent extra preemption.
4126  */
4127 void
4128 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4129 {
4130         unsigned long flags;
4131         int sync = 1;
4132
4133         if (unlikely(!q))
4134                 return;
4135
4136         if (unlikely(!nr_exclusive))
4137                 sync = 0;
4138
4139         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4140         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4141         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4142 }
4143 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4144
4145 void complete(struct completion *x)
4146 {
4147         unsigned long flags;
4148
4149         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4150         x->done++;
4151         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4152         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4153 }
4154 EXPORT_SYMBOL(complete);
4155
4156 void complete_all(struct completion *x)
4157 {
4158         unsigned long flags;
4159
4160         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4161         x->done += UINT_MAX/2;
4162         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4163         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4164 }
4165 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4166
4167 static inline long __sched
4168 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4169 {
4170         if (!x->done) {
4171                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4172
4173                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4174                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4175                 do {
4176                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4177                              signal_pending(current)) ||
4178                             (state == TASK_KILLABLE &&
4179                              fatal_signal_pending(current))) {
4180                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4181                                 return -ERESTARTSYS;
4182                         }
4183                         __set_current_state(state);
4184                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4185                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4186                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4187                         if (!timeout) {
4188                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4189                                 return timeout;
4190                         }
4191                 } while (!x->done);
4192                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4193         }
4194         x->done--;
4195         return timeout;
4196 }
4197
4198 static long __sched
4199 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4200 {
4201         might_sleep();
4202
4203         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4204         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4205         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4206         return timeout;
4207 }
4208
4209 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4210 {
4211         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4212 }
4213 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4214
4215 unsigned long __sched
4216 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4217 {
4218         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4219 }
4220 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4221
4222 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4223 {
4224         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4225         if (t == -ERESTARTSYS)
4226                 return t;
4227         return 0;
4228 }
4229 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4230
4231 unsigned long __sched
4232 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4233                                           unsigned long timeout)
4234 {
4235         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4236 }
4237 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4238
4239 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4240 {
4241         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4242         if (t == -ERESTARTSYS)
4243                 return t;
4244         return 0;
4245 }
4246 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4247
4248 static long __sched
4249 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4250 {
4251         unsigned long flags;
4252         wait_queue_t wait;
4253
4254         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4255
4256         __set_current_state(state);
4257
4258         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4259         __add_wait_queue(q, &wait);
4260         spin_unlock(&q->lock);
4261         timeout = schedule_timeout(timeout);
4262         spin_lock_irq(&q->lock);
4263         __remove_wait_queue(q, &wait);
4264         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4265
4266         return timeout;
4267 }
4268
4269 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4270 {
4271         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4272 }
4273 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4274
4275 long __sched
4276 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4277 {
4278         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4279 }
4280 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4281
4282 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4283 {
4284         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4285 }
4286 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4287
4288 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4289 {
4290         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4291 }
4292 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4293
4294 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4295
4296 /*
4297  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4298  * @p: task
4299  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4300  *
4301  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4302  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4303  *
4304  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4305  */
4306 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4307 {
4308         unsigned long flags;
4309         int oldprio, on_rq, running;
4310         struct rq *rq;
4311         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4312
4313         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4314
4315         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4316         update_rq_clock(rq);
4317
4318         oldprio = p->prio;
4319         on_rq = p->se.on_rq;
4320         running = task_current(rq, p);
4321         if (on_rq)
4322                 dequeue_task(rq, p, 0);
4323         if (running)
4324                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4325
4326         if (rt_prio(prio))
4327                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4328         else
4329                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4330
4331         p->prio = prio;
4332
4333         if (running)
4334                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4335         if (on_rq) {
4336                 enqueue_task(rq, p, 0);
4337
4338                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4339         }
4340         task_rq_unlock(rq, &flags);
4341 }
4342
4343 #endif
4344
4345 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4346 {
4347         int old_prio, delta, on_rq;
4348         unsigned long flags;
4349         struct rq *rq;
4350
4351         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4352                 return;
4353         /*
4354          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4355          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4356          */
4357         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4358         update_rq_clock(rq);
4359         /*
4360          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4361          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4362          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4363          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4364          */
4365         if (task_has_rt_policy(p)) {
4366                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4367                 goto out_unlock;
4368         }
4369         on_rq = p->se.on_rq;
4370         if (on_rq) {
4371                 dequeue_task(rq, p, 0);
4372                 dec_load(rq, p);
4373         }
4374
4375         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4376         set_load_weight(p);
4377         old_prio = p->prio;
4378         p->prio = effective_prio(p);
4379         delta = p->prio - old_prio;
4380
4381         if (on_rq) {
4382                 enqueue_task(rq, p, 0);
4383                 inc_load(rq, p);
4384                 /*
4385                  * If the task increased its priority or is running and
4386                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4387                  */
4388                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4389                         resched_task(rq->curr);
4390         }
4391 out_unlock:
4392         task_rq_unlock(rq, &flags);
4393 }
4394 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4395
4396 /*
4397  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4398  * @p: task
4399  * @nice: nice value
4400  */
4401 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4402 {
4403         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4404         int nice_rlim = 20 - nice;
4405
4406         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4407                 capable(CAP_SYS_NICE));
4408 }
4409
4410 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4411
4412 /*
4413  * sys_nice - change the priority of the current process.
4414  * @increment: priority increment
4415  *
4416  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4417  * does similar things.
4418  */
4419 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4420 {
4421         long nice, retval;
4422
4423         /*
4424          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4425          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4426          * and we have a single winner.
4427          */
4428         if (increment < -40)
4429                 increment = -40;
4430         if (increment > 40)
4431                 increment = 40;
4432
4433         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4434         if (nice < -20)
4435                 nice = -20;
4436         if (nice > 19)
4437                 nice = 19;
4438
4439         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4440                 return -EPERM;
4441
4442         retval = security_task_setnice(current, nice);
4443         if (retval)
4444                 return retval;
4445
4446         set_user_nice(current, nice);
4447         return 0;
4448 }
4449
4450 #endif
4451
4452 /**
4453  * task_prio - return the priority value of a given task.
4454  * @p: the task in question.
4455  *
4456  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4457  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4458  * around 0, value goes from -16 to +15.
4459  */
4460 int task_prio(const struct task_struct *p)
4461 {
4462         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4463 }
4464
4465 /**
4466  * task_nice - return the nice value of a given task.
4467  * @p: the task in question.
4468  */
4469 int task_nice(const struct task_struct *p)
4470 {
4471         return TASK_NICE(p);
4472 }
4473 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4474
4475 /**
4476  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4477  * @cpu: the processor in question.
4478  */
4479 int idle_cpu(int cpu)
4480 {
4481         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4482 }
4483
4484 /**
4485  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4486  * @cpu: the processor in question.
4487  */
4488 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4489 {
4490         return cpu_rq(cpu)->idle;
4491 }
4492
4493 /**
4494  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4495  * @pid: the pid in question.
4496  */
4497 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4498 {
4499         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4500 }
4501
4502 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4503 static void
4504 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4505 {
4506         BUG_ON(p->se.on_rq);
4507
4508         p->policy = policy;
4509         switch (p->policy) {
4510         case SCHED_NORMAL:
4511         case SCHED_BATCH:
4512         case SCHED_IDLE:
4513                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4514                 break;
4515         case SCHED_FIFO:
4516         case SCHED_RR:
4517                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4518                 break;
4519         }
4520
4521         p->rt_priority = prio;
4522         p->normal_prio = normal_prio(p);
4523         /* we are holding p->pi_lock already */
4524         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4525         set_load_weight(p);
4526 }
4527
4528 /**
4529  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4530  * @p: the task in question.
4531  * @policy: new policy.
4532  * @param: structure containing the new RT priority.
4533  *
4534  * NOTE that the task may be already dead.
4535  */
4536 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4537                        struct sched_param *param)
4538 {
4539         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4540         unsigned long flags;
4541         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4542         struct rq *rq;
4543
4544         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4545         BUG_ON(in_interrupt());
4546 recheck:
4547         /* double check policy once rq lock held */
4548         if (policy < 0)
4549                 policy = oldpolicy = p->policy;
4550         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4551                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4552                         policy != SCHED_IDLE)
4553                 return -EINVAL;
4554         /*
4555          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4556          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4557          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4558          */
4559         if (param->sched_priority < 0 ||
4560             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4561             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4562                 return -EINVAL;
4563         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4564                 return -EINVAL;
4565
4566         /*
4567          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4568          */
4569         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4570                 if (rt_policy(policy)) {
4571                         unsigned long rlim_rtprio;
4572
4573                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4574                                 return -ESRCH;
4575                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4576                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4577
4578                         /* can't set/change the rt policy */
4579                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4580                                 return -EPERM;
4581
4582                         /* can't increase priority */
4583                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4584                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4585                                 return -EPERM;
4586                 }
4587                 /*
4588                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4589                  * move out of SCHED_IDLE either:
4590                  */
4591                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4592                         return -EPERM;
4593
4594                 /* can't change other user's priorities */
4595                 if ((current->euid != p->euid) &&
4596                     (current->euid != p->uid))
4597                         return -EPERM;
4598         }
4599
4600 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4601         /*
4602          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4603          * assigned.
4604          */
4605         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_runtime == 0)
4606                 return -EPERM;
4607 #endif
4608
4609         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4610         if (retval)
4611                 return retval;
4612         /*
4613          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4614          * changing the priority of the task:
4615          */
4616         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4617         /*
4618          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4619          * runqueue lock must be held.
4620          */
4621         rq = __task_rq_lock(p);
4622         /* recheck policy now with rq lock held */
4623         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4624                 policy = oldpolicy = -1;
4625                 __task_rq_unlock(rq);
4626                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4627                 goto recheck;
4628         }
4629         update_rq_clock(rq);
4630         on_rq = p->se.on_rq;
4631         running = task_current(rq, p);
4632         if (on_rq)
4633                 deactivate_task(rq, p, 0);
4634         if (running)
4635                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4636
4637         oldprio = p->prio;
4638         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4639
4640         if (running)
4641                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4642         if (on_rq) {
4643                 activate_task(rq, p, 0);
4644
4645                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4646         }
4647         __task_rq_unlock(rq);
4648         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4649
4650         rt_mutex_adjust_pi(p);
4651
4652         return 0;
4653 }
4654 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4655
4656 static int
4657 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4658 {
4659         struct sched_param lparam;
4660         struct task_struct *p;
4661         int retval;
4662
4663         if (!param || pid < 0)
4664                 return -EINVAL;
4665         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4666                 return -EFAULT;
4667
4668         rcu_read_lock();
4669         retval = -ESRCH;
4670         p = find_process_by_pid(pid);
4671         if (p != NULL)
4672                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4673         rcu_read_unlock();
4674
4675         return retval;
4676 }
4677
4678 /**
4679  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4680  * @pid: the pid in question.
4681  * @policy: new policy.
4682  * @param: structure containing the new RT priority.
4683  */
4684 asmlinkage long
4685 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4686 {
4687         /* negative values for policy are not valid */
4688         if (policy < 0)
4689                 return -EINVAL;
4690
4691         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4692 }
4693
4694 /**
4695  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4696  * @pid: the pid in question.
4697  * @param: structure containing the new RT priority.
4698  */
4699 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4700 {
4701         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4702 }
4703
4704 /**
4705  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4706  * @pid: the pid in question.
4707  */
4708 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4709 {
4710         struct task_struct *p;
4711         int retval;
4712
4713         if (pid < 0)
4714                 return -EINVAL;
4715
4716         retval = -ESRCH;
4717         read_lock(&tasklist_lock);
4718         p = find_process_by_pid(pid);
4719         if (p) {
4720                 retval = security_task_getscheduler(p);
4721                 if (!retval)
4722                         retval = p->policy;
4723         }
4724         read_unlock(&tasklist_lock);
4725         return retval;
4726 }
4727
4728 /**
4729  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4730  * @pid: the pid in question.
4731  * @param: structure containing the RT priority.
4732  */
4733 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4734 {
4735         struct sched_param lp;
4736         struct task_struct *p;
4737         int retval;
4738
4739         if (!param || pid < 0)
4740                 return -EINVAL;
4741
4742         read_lock(&tasklist_lock);
4743         p = find_process_by_pid(pid);
4744         retval = -ESRCH;
4745         if (!p)
4746                 goto out_unlock;
4747
4748         retval = security_task_getscheduler(p);
4749         if (retval)
4750                 goto out_unlock;
4751
4752         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4753         read_unlock(&tasklist_lock);
4754
4755         /*
4756          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4757          */
4758         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4759
4760         return retval;
4761
4762 out_unlock:
4763         read_unlock(&tasklist_lock);
4764         return retval;
4765 }
4766
4767 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4768 {
4769         cpumask_t cpus_allowed;
4770         struct task_struct *p;
4771         int retval;
4772
4773         get_online_cpus();
4774         read_lock(&tasklist_lock);
4775
4776         p = find_process_by_pid(pid);
4777         if (!p) {
4778                 read_unlock(&tasklist_lock);
4779                 put_online_cpus();
4780                 return -ESRCH;
4781         }
4782
4783         /*
4784          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4785          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4786          * usage count and then drop tasklist_lock.
4787          */
4788         get_task_struct(p);
4789         read_unlock(&tasklist_lock);
4790
4791         retval = -EPERM;
4792         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4793                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4794                 goto out_unlock;
4795
4796         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4797         if (retval)
4798                 goto out_unlock;
4799
4800         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4801         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4802  again:
4803         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4804
4805         if (!retval) {
4806                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4807                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4808                         /*
4809                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4810                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4811                          * cpuset's cpus_allowed
4812                          */
4813                         new_mask = cpus_allowed;
4814                         goto again;
4815                 }
4816         }
4817 out_unlock:
4818         put_task_struct(p);
4819         put_online_cpus();
4820         return retval;
4821 }
4822
4823 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4824                              cpumask_t *new_mask)
4825 {
4826         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4827                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4828         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4829                 len = sizeof(cpumask_t);
4830         }
4831         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4832 }
4833
4834 /**
4835  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4836  * @pid: pid of the process
4837  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4838  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4839  */
4840 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4841                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4842 {
4843         cpumask_t new_mask;
4844         int retval;
4845
4846         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4847         if (retval)
4848                 return retval;
4849
4850         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4851 }
4852
4853 /*
4854  * Represents all cpu's present in the system
4855  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4856  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4857  * method, such as ACPI for e.g.
4858  */
4859
4860 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4861 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4862
4863 #ifndef CONFIG_SMP
4864 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4865 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4866
4867 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4868 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4869 #endif
4870
4871 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4872 {
4873         struct task_struct *p;
4874         int retval;
4875
4876         get_online_cpus();
4877         read_lock(&tasklist_lock);
4878
4879         retval = -ESRCH;
4880         p = find_process_by_pid(pid);
4881         if (!p)
4882                 goto out_unlock;
4883
4884         retval = security_task_getscheduler(p);
4885         if (retval)
4886                 goto out_unlock;
4887
4888         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4889
4890 out_unlock:
4891         read_unlock(&tasklist_lock);
4892         put_online_cpus();
4893
4894         return retval;
4895 }
4896
4897 /**
4898  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4899  * @pid: pid of the process
4900  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4901  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4902  */
4903 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4904                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4905 {
4906         int ret;
4907         cpumask_t mask;
4908
4909         if (len < sizeof(cpumask_t))
4910                 return -EINVAL;
4911
4912         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4913         if (ret < 0)
4914                 return ret;
4915
4916         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4917                 return -EFAULT;
4918
4919         return sizeof(cpumask_t);
4920 }
4921
4922 /**
4923  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4924  *
4925  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4926  * other threads running on this CPU then this function will return.
4927  */
4928 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4929 {
4930         struct rq *rq = this_rq_lock();
4931
4932         schedstat_inc(rq, yld_count);
4933         current->sched_class->yield_task(rq);
4934
4935         /*
4936          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4937          * no need to preempt or enable interrupts:
4938          */
4939         __release(rq->lock);
4940         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4941         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4942         preempt_enable_no_resched();
4943
4944         schedule();
4945
4946         return 0;
4947 }
4948
4949 static void __cond_resched(void)
4950 {
4951 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4952         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4953 #endif
4954         /*
4955          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4956          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4957          * cond_resched() call.
4958          */
4959         do {
4960                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4961                 schedule();
4962                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4963         } while (need_resched());
4964 }
4965
4966 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4967 int __sched _cond_resched(void)
4968 {
4969         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4970                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4971                 __cond_resched();
4972                 return 1;
4973         }
4974         return 0;
4975 }
4976 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4977 #endif
4978
4979 /*
4980  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4981  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4982  *
4983  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4984  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4985  * spin_unlock(), once by hand).
4986  */
4987 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4988 {
4989         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
4990         int ret = 0;
4991
4992         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4993                 spin_unlock(lock);
4994                 if (resched && need_resched())
4995                         __cond_resched();
4996                 else
4997                         cpu_relax();
4998                 ret = 1;
4999                 spin_lock(lock);
5000         }
5001         return ret;
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5004
5005 int __sched cond_resched_softirq(void)
5006 {
5007         BUG_ON(!in_softirq());
5008
5009         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5010                 local_bh_enable();
5011                 __cond_resched();
5012                 local_bh_disable();
5013                 return 1;
5014         }
5015         return 0;
5016 }
5017 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5018
5019 /**
5020  * yield - yield the current processor to other threads.
5021  *
5022  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5023  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5024  */
5025 void __sched yield(void)
5026 {
5027         set_current_state(TASK_RUNNING);
5028         sys_sched_yield();
5029 }
5030 EXPORT_SYMBOL(yield);
5031
5032 /*
5033  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5034  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5035  *
5036  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5037  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5038  */
5039 void __sched io_schedule(void)
5040 {
5041         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5042
5043         delayacct_blkio_start();
5044         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5045         schedule();
5046         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5047         delayacct_blkio_end();
5048 }
5049 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5050
5051 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5052 {
5053         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5054         long ret;
5055
5056         delayacct_blkio_start();
5057         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5058         ret = schedule_timeout(timeout);
5059         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5060         delayacct_blkio_end();
5061         return ret;
5062 }
5063
5064 /**
5065  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5066  * @policy: scheduling class.
5067  *
5068  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5069  * by a given scheduling class.
5070  */
5071 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5072 {
5073         int ret = -EINVAL;
5074
5075         switch (policy) {
5076         case SCHED_FIFO:
5077         case SCHED_RR:
5078                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5079                 break;
5080         case SCHED_NORMAL:
5081         case SCHED_BATCH:
5082         case SCHED_IDLE:
5083                 ret = 0;
5084                 break;
5085         }
5086         return ret;
5087 }
5088
5089 /**
5090  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5091  * @policy: scheduling class.
5092  *
5093  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5094  * by a given scheduling class.
5095  */
5096 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5097 {
5098         int ret = -EINVAL;
5099
5100         switch (policy) {
5101         case SCHED_FIFO:
5102         case SCHED_RR:
5103                 ret = 1;
5104                 break;
5105         case SCHED_NORMAL:
5106         case SCHED_BATCH:
5107         case SCHED_IDLE:
5108                 ret = 0;
5109         }
5110         return ret;
5111 }
5112
5113 /**
5114  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5115  * @pid: pid of the process.
5116  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5117  *
5118  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5119  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5120  */
5121 asmlinkage
5122 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5123 {
5124         struct task_struct *p;
5125         unsigned int time_slice;
5126         int retval;
5127         struct timespec t;
5128
5129         if (pid < 0)
5130                 return -EINVAL;
5131
5132         retval = -ESRCH;
5133         read_lock(&tasklist_lock);
5134         p = find_process_by_pid(pid);
5135         if (!p)
5136                 goto out_unlock;
5137
5138         retval = security_task_getscheduler(p);
5139         if (retval)
5140                 goto out_unlock;
5141
5142         /*
5143          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5144          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5145          */
5146         time_slice = 0;
5147         if (p->policy == SCHED_RR) {
5148                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5149         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5150                 struct sched_entity *se = &p->se;
5151                 unsigned long flags;
5152                 struct rq *rq;
5153
5154                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5155                 if (rq->cfs.load.weight)
5156                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5157                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5158         }
5159         read_unlock(&tasklist_lock);
5160         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5161         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5162         return retval;
5163
5164 out_unlock:
5165         read_unlock(&tasklist_lock);
5166         return retval;
5167 }
5168
5169 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5170
5171 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5172 {
5173         unsigned long free = 0;
5174         unsigned state;
5175
5176         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5177         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5178                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5179 #if BITS_PER_LONG == 32
5180         if (state == TASK_RUNNING)
5181                 printk(KERN_CONT " running  ");
5182         else
5183                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5184 #else
5185         if (state == TASK_RUNNING)
5186                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5187         else
5188                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5189 #endif
5190 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5191         {
5192                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5193                 while (!*n)
5194                         n++;
5195                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5196         }
5197 #endif
5198         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5199                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5200
5201         show_stack(p, NULL);
5202 }
5203
5204 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5205 {
5206         struct task_struct *g, *p;
5207
5208 #if BITS_PER_LONG == 32
5209         printk(KERN_INFO
5210                 "  task                PC stack   pid father\n");
5211 #else
5212         printk(KERN_INFO
5213                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5214 #endif
5215         read_lock(&tasklist_lock);
5216         do_each_thread(g, p) {
5217                 /*
5218                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5219                  * console might take alot of time:
5220                  */
5221                 touch_nmi_watchdog();
5222                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5223                         sched_show_task(p);
5224         } while_each_thread(g, p);
5225
5226         touch_all_softlockup_watchdogs();
5227
5228 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5229         sysrq_sched_debug_show();
5230 #endif
5231         read_unlock(&tasklist_lock);
5232         /*
5233          * Only show locks if all tasks are dumped:
5234          */
5235         if (state_filter == -1)
5236                 debug_show_all_locks();
5237 }
5238
5239 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5240 {
5241         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5242 }
5243
5244 /**
5245  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5246  * @idle: task in question
5247  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5248  *
5249  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5250  * flag, to make booting more robust.
5251  */
5252 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5253 {
5254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5255         unsigned long flags;
5256
5257         __sched_fork(idle);
5258         idle->se.exec_start = sched_clock();
5259
5260         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5261         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5262         __set_task_cpu(idle, cpu);
5263
5264         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5265         rq->curr = rq->idle = idle;
5266 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5267         idle->oncpu = 1;
5268 #endif
5269         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5270
5271         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5272         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5273
5274         /*
5275          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5276          */
5277         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5278 }
5279
5280 /*
5281  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5282  * indicates which cpus entered this state. This is used
5283  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5284  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5285  * always be CPU_MASK_NONE.
5286  */
5287 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5288
5289 /*
5290  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5291  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5292  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5293  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5294  * number of CPUs.
5295  *
5296  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5297  */
5298 static inline void sched_init_granularity(void)
5299 {
5300         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5301         const unsigned long limit = 200000000;
5302
5303         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5304         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5305                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5306
5307         sysctl_sched_latency *= factor;
5308         if (sysctl_sched_latency > limit)
5309                 sysctl_sched_latency = limit;
5310
5311         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5312         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5313 }
5314
5315 #ifdef CONFIG_SMP
5316 /*
5317  * This is how migration works:
5318  *
5319  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5320  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5321  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5322  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5323  *    thread off the CPU)
5324  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5325  *    task is still in the wrong runqueue.
5326  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5327  *    it and puts it into the right queue.
5328  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5329  * 7) we wake up and the migration is done.
5330  */
5331
5332 /*
5333  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5334  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5335  * is removed from the allowed bitmask.
5336  *
5337  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5338  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5339  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5340  */
5341 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5342 {
5343         struct migration_req req;
5344         unsigned long flags;
5345         struct rq *rq;
5346         int ret = 0;
5347
5348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5349         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5350                 ret = -EINVAL;
5351                 goto out;
5352         }
5353
5354         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5355                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5356         else {
5357                 p->cpus_allowed = new_mask;
5358                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5359         }
5360
5361         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5362         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5363                 goto out;
5364
5365         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5366                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5367                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5368                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5369                 wait_for_completion(&req.done);
5370                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5371                 return 0;
5372         }
5373 out:
5374         task_rq_unlock(rq, &flags);
5375
5376         return ret;
5377 }
5378 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5379
5380 /*
5381  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5382  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5383  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5384  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5385  *
5386  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5387  * as the task is no longer on this CPU.
5388  *
5389  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5390  */
5391 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5392 {
5393         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5394         int ret = 0, on_rq;
5395
5396         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5397                 return ret;
5398
5399         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5400         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5401
5402         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5403         /* Already moved. */
5404         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5405                 goto out;
5406         /* Affinity changed (again). */
5407         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5408                 goto out;
5409
5410         on_rq = p->se.on_rq;
5411         if (on_rq)
5412                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5413
5414         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5415         if (on_rq) {
5416                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5417                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5418         }
5419         ret = 1;
5420 out:
5421         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5422         return ret;
5423 }
5424
5425 /*
5426  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5427  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5428  * another runqueue.
5429  */
5430 static int migration_thread(void *data)
5431 {
5432         int cpu = (long)data;
5433         struct rq *rq;
5434
5435         rq = cpu_rq(cpu);
5436         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5437
5438         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5439         while (!kthread_should_stop()) {
5440                 struct migration_req *req;
5441                 struct list_head *head;
5442
5443                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5444
5445                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5446                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5447                         goto wait_to_die;
5448                 }
5449
5450                 if (rq->active_balance) {
5451                         active_load_balance(rq, cpu);
5452                         rq->active_balance = 0;
5453                 }
5454
5455                 head = &rq->migration_queue;
5456
5457                 if (list_empty(head)) {
5458                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5459                         schedule();
5460                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5461                         continue;
5462                 }
5463                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5464                 list_del_init(head->next);
5465
5466                 spin_unlock(&rq->lock);
5467                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5468                 local_irq_enable();
5469
5470                 complete(&req->done);
5471         }
5472         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5473         return 0;
5474
5475 wait_to_die:
5476         /* Wait for kthread_stop */
5477         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5478         while (!kthread_should_stop()) {
5479                 schedule();
5480                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5481         }
5482         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5483         return 0;
5484 }
5485
5486 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5487
5488 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5489 {
5490         int ret;
5491
5492         local_irq_disable();
5493         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5494         local_irq_enable();
5495         return ret;
5496 }
5497
5498 /*
5499  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5500  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5501  */
5502 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5503 {
5504         unsigned long flags;
5505         cpumask_t mask;
5506         struct rq *rq;
5507         int dest_cpu;
5508
5509         do {
5510                 /* On same node? */
5511                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5512                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5513                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5514
5515                 /* On any allowed CPU? */
5516                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5517                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5518
5519                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5520                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5521                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5522                         /*
5523                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5524                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5525                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5526                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5527                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5528                          */
5529                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5530                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5531                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5532                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5533
5534                         /*
5535                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5536                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5537                          * leave kernel.
5538                          */
5539                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5540                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5541                                        "longer affine to cpu%d\n",
5542                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5543                         }
5544                 }
5545         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5546 }
5547
5548 /*
5549  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5550  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5551  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5552  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5553  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5554  */
5555 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5556 {
5557         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5558         unsigned long flags;
5559
5560         local_irq_save(flags);
5561         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5562         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5563         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5564         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5565         local_irq_restore(flags);
5566 }
5567
5568 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5569 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5570 {
5571         struct task_struct *p, *t;
5572
5573         read_lock(&tasklist_lock);
5574
5575         do_each_thread(t, p) {
5576                 if (p == current)
5577                         continue;
5578
5579                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5580                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5581         } while_each_thread(t, p);
5582
5583         read_unlock(&tasklist_lock);
5584 }
5585
5586 /*
5587  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5588  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5589  * Used by CPU offline code.
5590  */
5591 void sched_idle_next(void)
5592 {
5593         int this_cpu = smp_processor_id();
5594         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5595         struct task_struct *p = rq->idle;
5596         unsigned long flags;
5597
5598         /* cpu has to be offline */
5599         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5600
5601         /*
5602          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5603          * and interrupts disabled on the current cpu.
5604          */
5605         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5606
5607         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5608
5609         update_rq_clock(rq);
5610         activate_task(rq, p, 0);
5611
5612         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5613 }
5614
5615 /*
5616  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5617  * offline.
5618  */
5619 void idle_task_exit(void)
5620 {
5621         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5622
5623         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5624
5625         if (mm != &init_mm)
5626                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5627         mmdrop(mm);
5628 }
5629
5630 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5631 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5632 {
5633         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5634
5635         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5636         BUG_ON(!p->exit_state);
5637
5638         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5639         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5640
5641         get_task_struct(p);
5642
5643         /*
5644          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5645          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5646          * fine.
5647          */
5648         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5649         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5650         spin_lock_irq(&rq->lock);
5651
5652         put_task_struct(p);
5653 }
5654
5655 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5656 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5657 {
5658         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5659         struct task_struct *next;
5660
5661         for ( ; ; ) {
5662                 if (!rq->nr_running)
5663                         break;
5664                 update_rq_clock(rq);
5665                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5666                 if (!next)
5667                         break;
5668                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5669
5670         }
5671 }
5672 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5673
5674 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5675
5676 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5677         {
5678                 .procname       = "sched_domain",
5679                 .mode           = 0555,
5680         },
5681         {0, },
5682 };
5683
5684 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5685         {
5686                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5687                 .procname       = "kernel",
5688                 .mode           = 0555,
5689                 .child          = sd_ctl_dir,
5690         },
5691         {0, },
5692 };
5693
5694 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5695 {
5696         struct ctl_table *entry =
5697                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5698
5699         return entry;
5700 }
5701
5702 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5703 {
5704         struct ctl_table *entry;
5705
5706         /*
5707          * In the intermediate directories, both the child directory and
5708          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5709          * will always be set. In the lowest directory the names are
5710          * static strings and all have proc handlers.
5711          */
5712         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5713                 if (entry->child)
5714                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5715                 if (entry->proc_handler == NULL)
5716                         kfree(entry->procname);
5717         }
5718
5719         kfree(*tablep);
5720         *tablep = NULL;
5721 }
5722
5723 static void
5724 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5725                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5726                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5727 {
5728         entry->procname = procname;
5729         entry->data = data;
5730         entry->maxlen = maxlen;
5731         entry->mode = mode;
5732         entry->proc_handler = proc_handler;
5733 }
5734
5735 static struct ctl_table *
5736 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5737 {
5738         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5739
5740         if (table == NULL)
5741                 return NULL;
5742
5743         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5744                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5745         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5746                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5747         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5748                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5749         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5750                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5751         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5752                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5753         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5754                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5755         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5756                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5757         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5758                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5759         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5760                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5761         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5762                 &sd->cache_nice_tries,
5763                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5764         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5765                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5766         /* &table[11] is terminator */
5767
5768         return table;
5769 }
5770
5771 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5772 {
5773         struct ctl_table *entry, *table;
5774         struct sched_domain *sd;
5775         int domain_num = 0, i;
5776         char buf[32];
5777
5778         for_each_domain(cpu, sd)
5779                 domain_num++;
5780         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5781         if (table == NULL)
5782                 return NULL;
5783
5784         i = 0;
5785         for_each_domain(cpu, sd) {
5786                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5787                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5788                 entry->mode = 0555;
5789                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5790                 entry++;
5791                 i++;
5792         }
5793         return table;
5794 }
5795
5796 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5797 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5798 {
5799         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5800         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5801         char buf[32];
5802
5803         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5804         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5805
5806         if (entry == NULL)
5807                 return;
5808
5809         for_each_online_cpu(i) {
5810                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5811                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5812                 entry->mode = 0555;
5813                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5814                 entry++;
5815         }
5816
5817         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5818         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5819 }
5820
5821 /* may be called multiple times per register */
5822 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5823 {
5824         if (sd_sysctl_header)
5825                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5826         sd_sysctl_header = NULL;
5827         if (sd_ctl_dir[0].child)
5828                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5829 }
5830 #else
5831 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5832 {
5833 }
5834 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5835 {
5836 }
5837 #endif
5838
5839 /*
5840  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5841  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5842  */
5843 static int __cpuinit
5844 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5845 {
5846         struct task_struct *p;
5847         int cpu = (long)hcpu;
5848         unsigned long flags;
5849         struct rq *rq;
5850
5851         switch (action) {
5852
5853         case CPU_UP_PREPARE:
5854         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5855                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5856                 if (IS_ERR(p))
5857                         return NOTIFY_BAD;
5858                 kthread_bind(p, cpu);
5859                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5860                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5861                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5862                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5863                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5864                 break;
5865
5866         case CPU_ONLINE:
5867         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5868                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5869                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5870
5871                 /* Update our root-domain */
5872                 rq = cpu_rq(cpu);
5873                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5874                 if (rq->rd) {
5875                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5876                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5877                 }
5878                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5879                 break;
5880
5881 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5882         case CPU_UP_CANCELED:
5883         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5884                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5885                         break;
5886                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5887                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5888                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5889                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5890                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5891                 break;
5892
5893         case CPU_DEAD:
5894         case CPU_DEAD_FROZEN:
5895                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5896                 migrate_live_tasks(cpu);
5897                 rq = cpu_rq(cpu);
5898                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5899                 rq->migration_thread = NULL;
5900                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5901                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5902                 update_rq_clock(rq);
5903                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5904                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5905                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5906                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5907                 migrate_dead_tasks(cpu);
5908                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5909                 cpuset_unlock();
5910                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5911                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5912
5913                 /*
5914                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5915                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5916                  * the requestors.
5917                  */
5918                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5919                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5920                         struct migration_req *req;
5921
5922                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5923                                          struct migration_req, list);
5924                         list_del_init(&req->list);
5925                         complete(&req->done);
5926                 }
5927                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5928                 break;
5929
5930         case CPU_DYING:
5931         case CPU_DYING_FROZEN:
5932                 /* Update our root-domain */
5933                 rq = cpu_rq(cpu);
5934                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5935                 if (rq->rd) {
5936                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5937                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5938                 }
5939                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5940                 break;
5941 #endif
5942         }
5943         return NOTIFY_OK;
5944 }
5945
5946 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5947  * happens before everything else.
5948  */
5949 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5950         .notifier_call = migration_call,
5951         .priority = 10
5952 };
5953
5954 void __init migration_init(void)
5955 {
5956         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5957         int err;
5958
5959         /* Start one for the boot CPU: */
5960         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5961         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5962         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5963         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5964 }
5965 #endif
5966
5967 #ifdef CONFIG_SMP
5968
5969 /* Number of possible processor ids */
5970 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5971 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5972
5973 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5974
5975 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5976 {
5977         struct sched_group *group = sd->groups;
5978         cpumask_t groupmask;
5979         char str[NR_CPUS];
5980
5981         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5982         cpus_clear(groupmask);
5983
5984         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5985
5986         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5987                 printk("does not load-balance\n");
5988                 if (sd->parent)
5989                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5990                                         " has parent");
5991                 return -1;
5992         }
5993
5994         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5995
5996         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5997                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5998                                 "CPU%d\n", cpu);
5999         }
6000         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6001                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6002                                 " CPU%d\n", cpu);
6003         }
6004
6005         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6006         do {
6007                 if (!group) {
6008                         printk("\n");
6009                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6010                         break;
6011                 }
6012
6013                 if (!group->__cpu_power) {
6014                         printk(KERN_CONT "\n");
6015                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6016                                         "set\n");
6017                         break;
6018                 }
6019
6020                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6021                         printk(KERN_CONT "\n");
6022                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6023                         break;
6024                 }
6025
6026                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
6027                         printk(KERN_CONT "\n");
6028                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6029                         break;
6030                 }
6031
6032                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
6033
6034                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
6035                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6036
6037                 group = group->next;
6038         } while (group != sd->groups);
6039         printk(KERN_CONT "\n");
6040
6041         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6042                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6043
6044         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6045                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6046                         "of domain->span\n");
6047         return 0;
6048 }
6049
6050 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6051 {
6052         int level = 0;
6053
6054         if (!sd) {
6055                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6056                 return;
6057         }
6058
6059         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6060
6061         for (;;) {
6062                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6063                         break;
6064                 level++;
6065                 sd = sd->parent;
6066                 if (!sd)
6067                         break;
6068         }
6069 }
6070 #else
6071 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6072 #endif
6073
6074 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6075 {
6076         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6077                 return 1;
6078
6079         /* Following flags need at least 2 groups */
6080         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6081                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6082                          SD_BALANCE_FORK |
6083                          SD_BALANCE_EXEC |
6084                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6085                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6086                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6087                         return 0;
6088         }
6089
6090         /* Following flags don't use groups */
6091         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6092                          SD_WAKE_AFFINE |
6093                          SD_WAKE_BALANCE))
6094                 return 0;
6095
6096         return 1;
6097 }
6098
6099 static int
6100 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6101 {
6102         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6103
6104         if (sd_degenerate(parent))
6105                 return 1;
6106
6107         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6108                 return 0;
6109
6110         /* Does parent contain flags not in child? */
6111         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6112         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6113                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6114         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6115         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6116                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6117                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6118                                 SD_BALANCE_FORK |
6119                                 SD_BALANCE_EXEC |
6120                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6121                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6122         }
6123         if (~cflags & pflags)
6124                 return 0;
6125
6126         return 1;
6127 }
6128
6129 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6130 {
6131         unsigned long flags;
6132         const struct sched_class *class;
6133
6134         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6135
6136         if (rq->rd) {
6137                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6138
6139                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6140                         if (class->leave_domain)
6141                                 class->leave_domain(rq);
6142                 }
6143
6144                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6145                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6146
6147                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6148                         kfree(old_rd);
6149         }
6150
6151         atomic_inc(&rd->refcount);
6152         rq->rd = rd;
6153
6154         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6155         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6156                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6157
6158         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6159                 if (class->join_domain)
6160                         class->join_domain(rq);
6161         }
6162
6163         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6164 }
6165
6166 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6167 {
6168         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6169
6170         cpus_clear(rd->span);
6171         cpus_clear(rd->online);
6172 }
6173
6174 static void init_defrootdomain(void)
6175 {
6176         init_rootdomain(&def_root_domain);
6177         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6178 }
6179
6180 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6181 {
6182         struct root_domain *rd;
6183
6184         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6185         if (!rd)
6186                 return NULL;
6187
6188         init_rootdomain(rd);
6189
6190         return rd;
6191 }
6192
6193 /*
6194  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6195  * hold the hotplug lock.
6196  */
6197 static void
6198 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6199 {
6200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6201         struct sched_domain *tmp;
6202
6203         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6204         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6205                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6206                 if (!parent)
6207                         break;
6208                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6209                         tmp->parent = parent->parent;
6210                         if (parent->parent)
6211                                 parent->parent->child = tmp;
6212                 }
6213         }
6214
6215         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6216                 sd = sd->parent;
6217                 if (sd)
6218                         sd->child = NULL;
6219         }
6220
6221         sched_domain_debug(sd, cpu);
6222
6223         rq_attach_root(rq, rd);
6224         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6225 }
6226
6227 /* cpus with isolated domains */
6228 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6229
6230 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6231 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6232 {
6233         int ints[NR_CPUS], i;
6234
6235         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6236         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6237         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6238                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6239                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6240         return 1;
6241 }
6242
6243 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6244
6245 /*
6246  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6247  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6248  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6249  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6250  *
6251  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6252  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6253  * and ->cpu_power to 0.
6254  */
6255 static void
6256 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6257                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6258                                         struct sched_group **sg))
6259 {
6260         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6261         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6262         int i;
6263
6264         for_each_cpu_mask(i, span) {
6265                 struct sched_group *sg;
6266                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6267                 int j;
6268
6269                 if (cpu_isset(i, covered))
6270                         continue;
6271
6272                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6273                 sg->__cpu_power = 0;
6274
6275                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6276                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6277                                 continue;
6278
6279                         cpu_set(j, covered);
6280                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6281                 }
6282                 if (!first)
6283                         first = sg;
6284                 if (last)
6285                         last->next = sg;
6286                 last = sg;
6287         }
6288         last->next = first;
6289 }
6290
6291 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6292
6293 #ifdef CONFIG_NUMA
6294
6295 /**
6296  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6297  * @node: node whose sched_domain we're building
6298  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6299  *
6300  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6301  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6302  *
6303  * Should use nodemask_t.
6304  */
6305 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6306 {
6307         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6308
6309         min_val = INT_MAX;
6310
6311         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6312                 /* Start at @node */
6313                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6314
6315                 if (!nr_cpus_node(n))
6316                         continue;
6317
6318                 /* Skip already used nodes */
6319                 if (test_bit(n, used_nodes))
6320                         continue;
6321
6322                 /* Simple min distance search */
6323                 val = node_distance(node, n);
6324
6325                 if (val < min_val) {
6326                         min_val = val;
6327                         best_node = n;
6328                 }
6329         }
6330
6331         set_bit(best_node, used_nodes);
6332         return best_node;
6333 }
6334
6335 /**
6336  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6337  * @node: node whose cpumask we're constructing
6338  * @size: number of nodes to include in this span
6339  *
6340  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6341  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6342  * out optimally.
6343  */
6344 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6345 {
6346         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6347         cpumask_t span, nodemask;
6348         int i;
6349
6350         cpus_clear(span);
6351         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6352
6353         nodemask = node_to_cpumask(node);
6354         cpus_or(span, span, nodemask);
6355         set_bit(node, used_nodes);
6356
6357         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6358                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6359
6360                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6361                 cpus_or(span, span, nodemask);
6362         }
6363
6364         return span;
6365 }
6366 #endif
6367
6368 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6369
6370 /*
6371  * SMT sched-domains:
6372  */
6373 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6374 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6375 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6376
6377 static int
6378 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6379 {
6380         if (sg)
6381                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6382         return cpu;
6383 }
6384 #endif
6385
6386 /*
6387  * multi-core sched-domains:
6388  */
6389 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6390 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6391 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6392 #endif
6393
6394 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6395 static int
6396 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6397 {
6398         int group;
6399         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6400         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6401         group = first_cpu(mask);
6402         if (sg)
6403                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6404         return group;
6405 }
6406 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6407 static int
6408 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6409 {
6410         if (sg)
6411                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6412         return cpu;
6413 }
6414 #endif
6415
6416 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6417 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6418
6419 static int
6420 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6421 {
6422         int group;
6423 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6424         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6425         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6426         group = first_cpu(mask);
6427 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6428         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6429         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6430         group = first_cpu(mask);
6431 #else
6432         group = cpu;
6433 #endif
6434         if (sg)
6435                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6436         return group;
6437 }
6438
6439 #ifdef CONFIG_NUMA
6440 /*
6441  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6442  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6443  * gets dynamically allocated.
6444  */
6445 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6446 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6447
6448 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6449 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6450
6451 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6452                                  struct sched_group **sg)
6453 {
6454         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6455         int group;
6456
6457         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6458         group = first_cpu(nodemask);
6459
6460         if (sg)
6461                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6462         return group;
6463 }
6464
6465 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6466 {
6467         struct sched_group *sg = group_head;
6468         int j;
6469
6470         if (!sg)
6471                 return;
6472         do {
6473                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6474                         struct sched_domain *sd;
6475
6476                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6477                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6478                                 /*
6479                                  * Only add "power" once for each
6480                                  * physical package.
6481                                  */
6482                                 continue;
6483                         }
6484
6485                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6486                 }
6487                 sg = sg->next;
6488         } while (sg != group_head);
6489 }
6490 #endif
6491
6492 #ifdef CONFIG_NUMA
6493 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6494 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6495 {
6496         int cpu, i;
6497
6498         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6499                 struct sched_group **sched_group_nodes
6500                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6501
6502                 if (!sched_group_nodes)
6503                         continue;
6504
6505                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6506                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6507                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6508
6509                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6510                         if (cpus_empty(nodemask))
6511                                 continue;
6512
6513                         if (sg == NULL)
6514                                 continue;
6515                         sg = sg->next;
6516 next_sg:
6517                         oldsg = sg;
6518                         sg = sg->next;
6519                         kfree(oldsg);
6520                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6521                                 goto next_sg;
6522                 }
6523                 kfree(sched_group_nodes);
6524                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6525         }
6526 }
6527 #else
6528 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6529 {
6530 }
6531 #endif
6532
6533 /*
6534  * Initialize sched groups cpu_power.
6535  *
6536  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6537  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6538  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6539  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6540  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6541  * less cpu_power.
6542  *
6543  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6544  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6545  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6546  */
6547 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6548 {
6549         struct sched_domain *child;
6550         struct sched_group *group;
6551
6552         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6553
6554         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6555                 return;
6556
6557         child = sd->child;
6558
6559         sd->groups->__cpu_power = 0;
6560
6561         /*
6562          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6563          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6564          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6565          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6566          * same sched domain.
6567          */
6568         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6569                        (child->flags &
6570                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6571                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6572                 return;
6573         }
6574
6575         /*
6576          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6577          */
6578         group = child->groups;
6579         do {
6580                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6581                 group = group->next;
6582         } while (group != child->groups);
6583 }
6584
6585 /*
6586  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6587  * to the individual cpus
6588  */
6589 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6590 {
6591         int i;
6592         struct root_domain *rd;
6593 #ifdef CONFIG_NUMA
6594         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6595         int sd_allnodes = 0;
6596
6597         /*
6598          * Allocate the per-node list of sched groups
6599          */
6600         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6601                                     GFP_KERNEL);
6602         if (!sched_group_nodes) {
6603                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6604                 return -ENOMEM;
6605         }
6606         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6607 #endif
6608
6609         rd = alloc_rootdomain();
6610         if (!rd) {
6611                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6612                 return -ENOMEM;
6613         }
6614
6615         /*
6616          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6617          */
6618         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6619                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6620                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6621
6622                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6623
6624 #ifdef CONFIG_NUMA
6625                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6626                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6627                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6628                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6629                         sd->span = *cpu_map;
6630                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6631                         p = sd;
6632                         sd_allnodes = 1;
6633                 } else
6634                         p = NULL;
6635
6636                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6637                 *sd = SD_NODE_INIT;
6638                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6639                 sd->parent = p;
6640                 if (p)
6641                         p->child = sd;
6642                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6643 #endif
6644
6645                 p = sd;
6646                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6647                 *sd = SD_CPU_INIT;
6648                 sd->span = nodemask;
6649                 sd->parent = p;
6650                 if (p)
6651                         p->child = sd;
6652                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6653
6654 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6655                 p = sd;
6656                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6657                 *sd = SD_MC_INIT;
6658                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6659                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6660                 sd->parent = p;
6661                 p->child = sd;
6662                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6663 #endif
6664
6665 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6666                 p = sd;
6667                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6668                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6669                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6670                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6671                 sd->parent = p;
6672                 p->child = sd;
6673                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6674 #endif
6675         }
6676
6677 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6678         /* Set up CPU (sibling) groups */
6679         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6680                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6681                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6682                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6683                         continue;
6684
6685                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6686                                         &cpu_to_cpu_group);
6687         }
6688 #endif
6689
6690 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6691         /* Set up multi-core groups */
6692         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6693                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6694                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6695                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6696                         continue;
6697                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6698                                         &cpu_to_core_group);
6699         }
6700 #endif
6701
6702         /* Set up physical groups */
6703         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6704                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6705
6706                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6707                 if (cpus_empty(nodemask))
6708                         continue;
6709
6710                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6711         }
6712
6713 #ifdef CONFIG_NUMA
6714         /* Set up node groups */
6715         if (sd_allnodes)
6716                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6717                                         &cpu_to_allnodes_group);
6718
6719         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6720                 /* Set up node groups */
6721                 struct sched_group *sg, *prev;
6722                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6723                 cpumask_t domainspan;
6724                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6725                 int j;
6726
6727                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6728                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6729                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6730                         continue;
6731                 }
6732
6733                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6734                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6735
6736                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6737                 if (!sg) {
6738                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6739                                 "node %d\n", i);
6740                         goto error;
6741                 }
6742                 sched_group_nodes[i] = sg;
6743                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6744                         struct sched_domain *sd;
6745
6746                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6747                         sd->groups = sg;
6748                 }
6749                 sg->__cpu_power = 0;
6750                 sg->cpumask = nodemask;
6751                 sg->next = sg;
6752                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6753                 prev = sg;
6754
6755                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6756                         cpumask_t tmp, notcovered;
6757                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6758
6759                         cpus_complement(notcovered, covered);
6760                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6761                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6762                         if (cpus_empty(tmp))
6763                                 break;
6764
6765                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6766                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6767                         if (cpus_empty(tmp))
6768                                 continue;
6769
6770                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6771                                           GFP_KERNEL, i);
6772                         if (!sg) {
6773                                 printk(KERN_WARNING
6774                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6775                                 goto error;
6776                         }
6777                         sg->__cpu_power = 0;
6778                         sg->cpumask = tmp;
6779                         sg->next = prev->next;
6780                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6781                         prev->next = sg;
6782                         prev = sg;
6783                 }
6784         }
6785 #endif
6786
6787         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6788 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6789         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6790                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6791
6792                 init_sched_groups_power(i, sd);
6793         }
6794 #endif
6795 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6796         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6797                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6798
6799                 init_sched_groups_power(i, sd);
6800         }
6801 #endif
6802
6803         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6804                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6805
6806                 init_sched_groups_power(i, sd);
6807         }
6808
6809 #ifdef CONFIG_NUMA
6810         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6811                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6812
6813         if (sd_allnodes) {
6814                 struct sched_group *sg;
6815
6816                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6817                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6818         }
6819 #endif
6820
6821         /* Attach the domains */
6822         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6823                 struct sched_domain *sd;
6824 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6825                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6826 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6827                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6828 #else
6829                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6830 #endif
6831                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6832         }
6833
6834         return 0;
6835
6836 #ifdef CONFIG_NUMA
6837 error:
6838         free_sched_groups(cpu_map);
6839         return -ENOMEM;
6840 #endif
6841 }
6842
6843 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6844 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6845
6846 /*
6847  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6848  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6849  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6850  */
6851 static cpumask_t fallback_doms;
6852
6853 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
6854 {
6855 }
6856
6857 /*
6858  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6859  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6860  * exclude other special cases in the future.
6861  */
6862 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6863 {
6864         int err;
6865
6866         arch_update_cpu_topology();
6867         ndoms_cur = 1;
6868         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6869         if (!doms_cur)
6870                 doms_cur = &fallback_doms;
6871         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6872         err = build_sched_domains(doms_cur);
6873         register_sched_domain_sysctl();
6874
6875         return err;
6876 }
6877
6878 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6879 {
6880         free_sched_groups(cpu_map);
6881 }
6882
6883 /*
6884  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6885  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6886  */
6887 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6888 {
6889         int i;
6890
6891         unregister_sched_domain_sysctl();
6892
6893         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6894                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6895         synchronize_sched();
6896         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6897 }
6898
6899 /*
6900  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6901  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6902  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6903  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6904  *
6905  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6906  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6907  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6908  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6909  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6910  * it as it is.
6911  *
6912  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6913  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6914  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6915  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6916  * 'fallback_doms'.
6917  *
6918  * Call with hotplug lock held
6919  */
6920 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6921 {
6922         int i, j;
6923
6924         lock_doms_cur();
6925
6926         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6927         unregister_sched_domain_sysctl();
6928
6929         if (doms_new == NULL) {
6930                 ndoms_new = 1;
6931                 doms_new = &fallback_doms;
6932                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6933         }
6934
6935         /* Destroy deleted domains */
6936         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6937                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6938                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6939                                 goto match1;
6940                 }
6941                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6942                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6943 match1:
6944                 ;
6945         }
6946
6947         /* Build new domains */
6948         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6949                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6950                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6951                                 goto match2;
6952                 }
6953                 /* no match - add a new doms_new */
6954                 build_sched_domains(doms_new + i);
6955 match2:
6956                 ;
6957         }
6958
6959         /* Remember the new sched domains */
6960         if (doms_cur != &fallback_doms)
6961                 kfree(doms_cur);
6962         doms_cur = doms_new;
6963         ndoms_cur = ndoms_new;
6964
6965         register_sched_domain_sysctl();
6966
6967         unlock_doms_cur();
6968 }
6969
6970 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6971 int arch_reinit_sched_domains(void)
6972 {
6973         int err;
6974
6975         get_online_cpus();
6976         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6977         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6978         put_online_cpus();
6979
6980         return err;
6981 }
6982
6983 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6984 {
6985         int ret;
6986
6987         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6988                 return -EINVAL;
6989
6990         if (smt)
6991                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6992         else
6993                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6994
6995         ret = arch_reinit_sched_domains();
6996
6997         return ret ? ret : count;
6998 }
6999
7000 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7001 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7002 {
7003         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7004 }
7005 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7006                                             const char *buf, size_t count)
7007 {
7008         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7009 }
7010 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7011                    sched_mc_power_savings_store);
7012 #endif
7013
7014 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7015 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7016 {
7017         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7018 }
7019 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7020                                              const char *buf, size_t count)
7021 {
7022         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7023 }
7024 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7025                    sched_smt_power_savings_store);
7026 #endif
7027
7028 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7029 {
7030         int err = 0;
7031
7032 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7033         if (smt_capable())
7034                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7035                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7036 #endif
7037 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7038         if (!err && mc_capable())
7039                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7040                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7041 #endif
7042         return err;
7043 }
7044 #endif
7045
7046 /*
7047  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7048  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7049  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7050  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7051  */
7052 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7053                                 unsigned long action, void *hcpu)
7054 {
7055         switch (action) {
7056         case CPU_UP_PREPARE:
7057         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7058         case CPU_DOWN_PREPARE:
7059         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7060                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7061                 return NOTIFY_OK;
7062
7063         case CPU_UP_CANCELED:
7064         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7065         case CPU_DOWN_FAILED:
7066         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7067         case CPU_ONLINE:
7068         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7069         case CPU_DEAD:
7070         case CPU_DEAD_FROZEN:
7071                 /*
7072                  * Fall through and re-initialise the domains.
7073                  */
7074                 break;
7075         default:
7076                 return NOTIFY_DONE;
7077         }
7078
7079         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7080         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7081
7082         return NOTIFY_OK;
7083 }
7084
7085 void __init sched_init_smp(void)
7086 {
7087         cpumask_t non_isolated_cpus;
7088
7089         get_online_cpus();
7090         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7091         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7092         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7093                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7094         put_online_cpus();
7095         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7096         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7097
7098         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7099         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7100                 BUG();
7101         sched_init_granularity();
7102 }
7103 #else
7104 void __init sched_init_smp(void)
7105 {
7106         sched_init_granularity();
7107 }
7108 #endif /* CONFIG_SMP */
7109
7110 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7111 {
7112         return in_lock_functions(addr) ||
7113                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7114                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7115 }
7116
7117 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7118 {
7119         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7120 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7121         cfs_rq->rq = rq;
7122 #endif
7123         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7124 }
7125
7126 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7127 {
7128         struct rt_prio_array *array;
7129         int i;
7130
7131         array = &rt_rq->active;
7132         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7133                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7134                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7135         }
7136         /* delimiter for bitsearch: */
7137         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7138
7139 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7140         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7141 #endif
7142 #ifdef CONFIG_SMP
7143         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7144         rt_rq->overloaded = 0;
7145 #endif
7146
7147         rt_rq->rt_time = 0;
7148         rt_rq->rt_throttled = 0;
7149
7150 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7151         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7152         rt_rq->rq = rq;
7153 #endif
7154 }
7155
7156 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7157 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7158                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7159                 int cpu, int add)
7160 {
7161         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7162         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7163         cfs_rq->tg = tg;
7164         if (add)
7165                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7166
7167         tg->se[cpu] = se;
7168         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7169         se->my_q = cfs_rq;
7170         se->load.weight = tg->shares;
7171         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7172         se->parent = NULL;
7173 }
7174 #endif
7175
7176 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7177 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7178                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7179                 int cpu, int add)
7180 {
7181         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7182         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7183         rt_rq->tg = tg;
7184         rt_rq->rt_se = rt_se;
7185         if (add)
7186                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7187
7188         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7189         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7190         rt_se->my_q = rt_rq;
7191         rt_se->parent = NULL;
7192         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7193 }
7194 #endif
7195
7196 void __init sched_init(void)
7197 {
7198         int highest_cpu = 0;
7199         int i, j;
7200
7201 #ifdef CONFIG_SMP
7202         init_defrootdomain();
7203 #endif
7204
7205 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7206         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7207 #endif
7208
7209         for_each_possible_cpu(i) {
7210                 struct rq *rq;
7211
7212                 rq = cpu_rq(i);
7213                 spin_lock_init(&rq->lock);
7214                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7215                 rq->nr_running = 0;
7216                 rq->clock = 1;
7217                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7218                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7219 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7220                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7221                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7222                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7223                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7224                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7225
7226 #endif
7227 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7228                 init_task_group.rt_runtime =
7229                         sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
7230                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7231                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7232                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7233                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7234 #endif
7235                 rq->rt_period_expire = 0;
7236                 rq->rt_throttled = 0;
7237
7238                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7239                         rq->cpu_load[j] = 0;
7240 #ifdef CONFIG_SMP
7241                 rq->sd = NULL;
7242                 rq->rd = NULL;
7243                 rq->active_balance = 0;
7244                 rq->next_balance = jiffies;
7245                 rq->push_cpu = 0;
7246                 rq->cpu = i;
7247                 rq->migration_thread = NULL;
7248                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7249                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7250 #endif
7251                 init_rq_hrtick(rq);
7252                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7253                 highest_cpu = i;
7254         }
7255
7256         set_load_weight(&init_task);
7257
7258 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7259         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7260 #endif
7261
7262 #ifdef CONFIG_SMP
7263         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7264         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7265 #endif
7266
7267 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7268         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7269 #endif
7270
7271         /*
7272          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7273          */
7274         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7275         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7276
7277         /*
7278          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7279          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7280          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7281          * when this runqueue becomes "idle".
7282          */
7283         init_idle(current, smp_processor_id());
7284         /*
7285          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7286          */
7287         current->sched_class = &fair_sched_class;
7288
7289         scheduler_running = 1;
7290 }
7291
7292 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7293 void __might_sleep(char *file, int line)
7294 {
7295 #ifdef in_atomic
7296         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7297
7298         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7299             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7300                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7301                         return;
7302                 prev_jiffy = jiffies;
7303                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7304                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7305                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7306                         in_atomic(), irqs_disabled());
7307                 debug_show_held_locks(current);
7308                 if (irqs_disabled())
7309                         print_irqtrace_events(current);
7310                 dump_stack();
7311         }
7312 #endif
7313 }
7314 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7315 #endif
7316
7317 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7318 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7319 {
7320         int on_rq;
7321         update_rq_clock(rq);
7322         on_rq = p->se.on_rq;
7323         if (on_rq)
7324                 deactivate_task(rq, p, 0);
7325         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7326         if (on_rq) {
7327                 activate_task(rq, p, 0);
7328                 resched_task(rq->curr);
7329         }
7330 }
7331
7332 void normalize_rt_tasks(void)
7333 {
7334         struct task_struct *g, *p;
7335         unsigned long flags;
7336         struct rq *rq;
7337
7338         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7339         do_each_thread(g, p) {
7340                 /*
7341                  * Only normalize user tasks:
7342                  */
7343                 if (!p->mm)
7344                         continue;
7345
7346                 p->se.exec_start                = 0;
7347 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7348                 p->se.wait_start                = 0;
7349                 p->se.sleep_start               = 0;
7350                 p->se.block_start               = 0;
7351 #endif
7352                 task_rq(p)->clock               = 0;
7353
7354                 if (!rt_task(p)) {
7355                         /*
7356                          * Renice negative nice level userspace
7357                          * tasks back to 0:
7358                          */
7359                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7360                                 set_user_nice(p, 0);
7361                         continue;
7362                 }
7363
7364                 spin_lock(&p->pi_lock);
7365                 rq = __task_rq_lock(p);
7366
7367                 normalize_task(rq, p);
7368
7369                 __task_rq_unlock(rq);
7370                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7371         } while_each_thread(g, p);
7372
7373         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7374 }
7375
7376 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7377
7378 #ifdef CONFIG_IA64
7379 /*
7380  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7381  *
7382  * They can only be called when the whole system has been
7383  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7384  * activity can take place. Using them for anything else would
7385  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7386  * under any other configuration.
7387  */
7388
7389 /**
7390  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7391  * @cpu: the processor in question.
7392  *
7393  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7394  */
7395 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7396 {
7397         return cpu_curr(cpu);
7398 }
7399
7400 /**
7401  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7402  * @cpu: the processor in question.
7403  * @p: the task pointer to set.
7404  *
7405  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7406  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7407  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7408  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7409  * and caller must save the original value of the current task (see
7410  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7411  * re-starting the system.
7412  *
7413  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7414  */
7415 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7416 {
7417         cpu_curr(cpu) = p;
7418 }
7419
7420 #endif
7421
7422 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7423
7424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7425 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7426 {
7427         int i;
7428
7429         for_each_possible_cpu(i) {
7430                 if (tg->cfs_rq)
7431                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7432                 if (tg->se)
7433                         kfree(tg->se[i]);
7434         }
7435
7436         kfree(tg->cfs_rq);
7437         kfree(tg->se);
7438 }
7439
7440 static int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7441 {
7442         struct cfs_rq *cfs_rq;
7443         struct sched_entity *se;
7444         struct rq *rq;
7445         int i;
7446
7447         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7448         if (!tg->cfs_rq)
7449                 goto err;
7450         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7451         if (!tg->se)
7452                 goto err;
7453
7454         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7455
7456         for_each_possible_cpu(i) {
7457                 rq = cpu_rq(i);
7458
7459                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7460                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7461                 if (!cfs_rq)
7462                         goto err;
7463
7464                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7465                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7466                 if (!se)
7467                         goto err;
7468
7469                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7470         }
7471
7472         return 1;
7473
7474  err:
7475         return 0;
7476 }
7477
7478 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7479 {
7480         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7481                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7482 }
7483
7484 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7485 {
7486         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7487 }
7488 #else
7489 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7490 {
7491 }
7492
7493 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7494 {
7495         return 1;
7496 }
7497
7498 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7499 {
7500 }
7501
7502 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7503 {
7504 }
7505 #endif
7506
7507 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7508 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7509 {
7510         int i;
7511
7512         for_each_possible_cpu(i) {
7513                 if (tg->rt_rq)
7514                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7515                 if (tg->rt_se)
7516                         kfree(tg->rt_se[i]);
7517         }
7518
7519         kfree(tg->rt_rq);
7520         kfree(tg->rt_se);
7521 }
7522
7523 static int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7524 {
7525         struct rt_rq *rt_rq;
7526         struct sched_rt_entity *rt_se;
7527         struct rq *rq;
7528         int i;
7529
7530         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7531         if (!tg->rt_rq)
7532                 goto err;
7533         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7534         if (!tg->rt_se)
7535                 goto err;
7536
7537         tg->rt_runtime = 0;
7538
7539         for_each_possible_cpu(i) {
7540                 rq = cpu_rq(i);
7541
7542                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7543                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7544                 if (!rt_rq)
7545                         goto err;
7546
7547                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7548                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7549                 if (!rt_se)
7550                         goto err;
7551
7552                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7553         }
7554
7555         return 1;
7556
7557  err:
7558         return 0;
7559 }
7560
7561 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7562 {
7563         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7564                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7565 }
7566
7567 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7568 {
7569         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7570 }
7571 #else
7572 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7573 {
7574 }
7575
7576 static inline int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7577 {
7578         return 1;
7579 }
7580
7581 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7582 {
7583 }
7584
7585 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7586 {
7587 }
7588 #endif
7589
7590 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7591 {
7592         free_fair_sched_group(tg);
7593         free_rt_sched_group(tg);
7594         kfree(tg);
7595 }
7596
7597 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7598 struct task_group *sched_create_group(void)
7599 {
7600         struct task_group *tg;
7601         unsigned long flags;
7602         int i;
7603
7604         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7605         if (!tg)
7606                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7607
7608         if (!alloc_fair_sched_group(tg))
7609                 goto err;
7610
7611         if (!alloc_rt_sched_group(tg))
7612                 goto err;
7613
7614         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7615         for_each_possible_cpu(i) {
7616                 register_fair_sched_group(tg, i);
7617                 register_rt_sched_group(tg, i);
7618         }
7619         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7620         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7621
7622         return tg;
7623
7624 err:
7625         free_sched_group(tg);
7626         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7627 }
7628
7629 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7630 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7631 {
7632         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7633         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7634 }
7635
7636 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7637 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7638 {
7639         unsigned long flags;
7640         int i;
7641
7642         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7643         for_each_possible_cpu(i) {
7644                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7645                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
7646         }
7647         list_del_rcu(&tg->list);
7648         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7649
7650         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7651         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7652 }
7653
7654 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7655  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7656  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7657  *      reflect its new group.
7658  */
7659 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7660 {
7661         int on_rq, running;
7662         unsigned long flags;
7663         struct rq *rq;
7664
7665         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7666
7667         update_rq_clock(rq);
7668
7669         running = task_current(rq, tsk);
7670         on_rq = tsk->se.on_rq;
7671
7672         if (on_rq)
7673                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7674         if (unlikely(running))
7675                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7676
7677         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7678
7679 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7680         if (tsk->sched_class->moved_group)
7681                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
7682 #endif
7683
7684         if (unlikely(running))
7685                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7686         if (on_rq)
7687                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7688
7689         task_rq_unlock(rq, &flags);
7690 }
7691
7692 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7693 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7694 {
7695         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7696         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7697         int on_rq;
7698
7699         spin_lock_irq(&rq->lock);
7700
7701         on_rq = se->on_rq;
7702         if (on_rq)
7703                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7704
7705         se->load.weight = shares;
7706         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7707
7708         if (on_rq)
7709                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7710
7711         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7712 }
7713
7714 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7715
7716 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7717 {
7718         int i;
7719         unsigned long flags;
7720
7721         /*
7722          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
7723          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
7724          *  limitation from this.)
7725          */
7726         if (shares < 2)
7727                 shares = 2;
7728
7729         mutex_lock(&shares_mutex);
7730         if (tg->shares == shares)
7731                 goto done;
7732
7733         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7734         for_each_possible_cpu(i)
7735                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7736         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7737
7738         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7739         synchronize_sched();
7740
7741         /*
7742          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7743          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7744          */
7745         tg->shares = shares;
7746         for_each_possible_cpu(i)
7747                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7748
7749         /*
7750          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7751          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7752          */
7753         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7754         for_each_possible_cpu(i)
7755                 register_fair_sched_group(tg, i);
7756         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7757 done:
7758         mutex_unlock(&shares_mutex);
7759         return 0;
7760 }
7761
7762 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7763 {
7764         return tg->shares;
7765 }
7766 #endif
7767
7768 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7769 /*
7770  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7771  */
7772 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7773
7774 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7775 {
7776         if (runtime == RUNTIME_INF)
7777                 return 1ULL << 16;
7778
7779         return div64_64(runtime << 16, period);
7780 }
7781
7782 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7783 {
7784         struct task_group *tgi;
7785         unsigned long total = 0;
7786         unsigned long global_ratio =
7787                 to_ratio(sysctl_sched_rt_period,
7788                          sysctl_sched_rt_runtime < 0 ?
7789                                 RUNTIME_INF : sysctl_sched_rt_runtime);
7790
7791         rcu_read_lock();
7792         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
7793                 if (tgi == tg)
7794                         continue;
7795
7796                 total += to_ratio(period, tgi->rt_runtime);
7797         }
7798         rcu_read_unlock();
7799
7800         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
7801 }
7802
7803 /* Must be called with tasklist_lock held */
7804 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7805 {
7806         struct task_struct *g, *p;
7807         do_each_thread(g, p) {
7808                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
7809                         return 1;
7810         } while_each_thread(g, p);
7811         return 0;
7812 }
7813
7814 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7815 {
7816         u64 rt_runtime, rt_period;
7817         int err = 0;
7818
7819         rt_period = (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
7820         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7821         if (rt_runtime_us == -1)
7822                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7823
7824         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7825         read_lock(&tasklist_lock);
7826         if (rt_runtime_us == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
7827                 err = -EBUSY;
7828                 goto unlock;
7829         }
7830         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
7831                 err = -EINVAL;
7832                 goto unlock;
7833         }
7834         tg->rt_runtime = rt_runtime;
7835  unlock:
7836         read_unlock(&tasklist_lock);
7837         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7838
7839         return err;
7840 }
7841
7842 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7843 {
7844         u64 rt_runtime_us;
7845
7846         if (tg->rt_runtime == RUNTIME_INF)
7847                 return -1;
7848
7849         rt_runtime_us = tg->rt_runtime;
7850         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7851         return rt_runtime_us;
7852 }
7853 #endif
7854 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
7855
7856 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7857
7858 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7859 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7860 {
7861         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7862                             struct task_group, css);
7863 }
7864
7865 static struct cgroup_subsys_state *
7866 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7867 {
7868         struct task_group *tg;
7869
7870         if (!cgrp->parent) {
7871                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7872                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7873                 return &init_task_group.css;
7874         }
7875
7876         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7877         if (cgrp->parent->parent)
7878                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7879
7880         tg = sched_create_group();
7881         if (IS_ERR(tg))
7882                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7883
7884         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7885         tg->css.cgroup = cgrp;
7886
7887         return &tg->css;
7888 }
7889
7890 static void
7891 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7892 {
7893         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7894
7895         sched_destroy_group(tg);
7896 }
7897
7898 static int
7899 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7900                       struct task_struct *tsk)
7901 {
7902 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7903         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
7904         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_runtime == 0)
7905                 return -EINVAL;
7906 #else
7907         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7908         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7909                 return -EINVAL;
7910 #endif
7911
7912         return 0;
7913 }
7914
7915 static void
7916 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7917                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7918 {
7919         sched_move_task(tsk);
7920 }
7921
7922 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7923 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7924                                 u64 shareval)
7925 {
7926         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7927 }
7928
7929 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7930 {
7931         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7932
7933         return (u64) tg->shares;
7934 }
7935 #endif
7936
7937 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7938 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7939                                 struct file *file,
7940                                 const char __user *userbuf,
7941                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
7942 {
7943         char buffer[64];
7944         int retval = 0;
7945         s64 val;
7946         char *end;
7947
7948         if (!nbytes)
7949                 return -EINVAL;
7950         if (nbytes >= sizeof(buffer))
7951                 return -E2BIG;
7952         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
7953                 return -EFAULT;
7954
7955         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
7956
7957         /* strip newline if necessary */
7958         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
7959                 buffer[nbytes-1] = 0;
7960         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
7961         if (*end)
7962                 return -EINVAL;
7963
7964         /* Pass to subsystem */
7965         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7966         if (!retval)
7967                 retval = nbytes;
7968         return retval;
7969 }
7970
7971 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7972                                    struct file *file,
7973                                    char __user *buf, size_t nbytes,
7974                                    loff_t *ppos)
7975 {
7976         char tmp[64];
7977         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7978         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
7979
7980         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
7981 }
7982 #endif
7983
7984 static struct cftype cpu_files[] = {
7985 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7986         {
7987                 .name = "shares",
7988                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7989                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7990         },
7991 #endif
7992 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7993         {
7994                 .name = "rt_runtime_us",
7995                 .read = cpu_rt_runtime_read,
7996                 .write = cpu_rt_runtime_write,
7997         },
7998 #endif
7999 };
8000
8001 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8002 {
8003         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8004 }
8005
8006 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8007         .name           = "cpu",
8008         .create         = cpu_cgroup_create,
8009         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8010         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8011         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8012         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8013         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8014         .early_init     = 1,
8015 };
8016
8017 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8018
8019 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8020
8021 /*
8022  * CPU accounting code for task groups.
8023  *
8024  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8025  * (balbir@in.ibm.com).
8026  */
8027
8028 /* track cpu usage of a group of tasks */
8029 struct cpuacct {
8030         struct cgroup_subsys_state css;
8031         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8032         u64 *cpuusage;
8033 };
8034
8035 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8036
8037 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8038 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
8039 {
8040         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
8041                             struct cpuacct, css);
8042 }
8043
8044 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8045 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8046 {
8047         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8048                             struct cpuacct, css);
8049 }
8050
8051 /* create a new cpu accounting group */
8052 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8053         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8054 {
8055         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8056
8057         if (!ca)
8058                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8059
8060         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8061         if (!ca->cpuusage) {
8062                 kfree(ca);
8063                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8064         }
8065
8066         return &ca->css;
8067 }
8068
8069 /* destroy an existing cpu accounting group */
8070 static void
8071 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8072 {
8073         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8074
8075         free_percpu(ca->cpuusage);
8076         kfree(ca);
8077 }
8078
8079 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8080 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
8081 {
8082         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8083         u64 totalcpuusage = 0;
8084         int i;
8085
8086         for_each_possible_cpu(i) {
8087                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8088
8089                 /*
8090                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8091                  * platforms.
8092                  */
8093                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8094                 totalcpuusage += *cpuusage;
8095                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8096         }
8097
8098         return totalcpuusage;
8099 }
8100
8101 static struct cftype files[] = {
8102         {
8103                 .name = "usage",
8104                 .read_uint = cpuusage_read,
8105         },
8106 };
8107
8108 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8109 {
8110         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8111 }
8112
8113 /*
8114  * charge this task's execution time to its accounting group.
8115  *
8116  * called with rq->lock held.
8117  */
8118 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8119 {
8120         struct cpuacct *ca;
8121
8122         if (!cpuacct_subsys.active)
8123                 return;
8124
8125         ca = task_ca(tsk);
8126         if (ca) {
8127                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8128
8129                 *cpuusage += cputime;
8130         }
8131 }
8132
8133 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8134         .name = "cpuacct",
8135         .create = cpuacct_create,
8136         .destroy = cpuacct_destroy,
8137         .populate = cpuacct_populate,
8138         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8139 };
8140 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */