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