]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched.c
sched: fix cpu clock
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
79  * This is default implementation.
80  * Architectures and sub-architectures can override this.
81  */
82 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
83 {
84         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
85 }
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 #ifdef CONFIG_SMP
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
232                               rt_b->rt_period_timer.expires,
233                               HRTIMER_MODE_ABS);
234         }
235         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
239 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
240 {
241         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
242 }
243 #endif
244
245 /*
246  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
247  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
248  */
249 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
250
251 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
252
253 #include <linux/cgroup.h>
254
255 struct cfs_rq;
256
257 static LIST_HEAD(task_groups);
258
259 /* task group related information */
260 struct task_group {
261 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
262         struct cgroup_subsys_state css;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
266         /* schedulable entities of this group on each cpu */
267         struct sched_entity **se;
268         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
269         struct cfs_rq **cfs_rq;
270         unsigned long shares;
271 #endif
272
273 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
274         struct sched_rt_entity **rt_se;
275         struct rt_rq **rt_rq;
276
277         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
278 #endif
279
280         struct rcu_head rcu;
281         struct list_head list;
282
283         struct task_group *parent;
284         struct list_head siblings;
285         struct list_head children;
286 };
287
288 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
289
290 /*
291  * Root task group.
292  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
293  *      be a child to this group.
294  */
295 struct task_group root_task_group;
296
297 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
298 /* Default task group's sched entity on each cpu */
299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
300 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
301 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
302 #endif
303
304 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
305 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
306 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
307 #endif
308 #else
309 #define root_task_group init_task_group
310 #endif
311
312 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
313  * a task group's cpu shares.
314  */
315 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
319 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
320 #else
321 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
322 #endif
323
324 /*
325  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
326  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
327  *  limitation from this.)
328  */
329 #define MIN_SHARES      2
330 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
331
332 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
333 #endif
334
335 /* Default task group.
336  *      Every task in system belong to this group at bootup.
337  */
338 struct task_group init_task_group;
339
340 /* return group to which a task belongs */
341 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
342 {
343         struct task_group *tg;
344
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346         tg = p->user->tg;
347 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
348         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
349                                 struct task_group, css);
350 #else
351         tg = &init_task_group;
352 #endif
353         return tg;
354 }
355
356 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
357 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
358 {
359 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
360         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
361         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
362 #endif
363
364 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
365         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
366         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
367 #endif
368 }
369
370 #else
371
372 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
373
374 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
375
376 /* CFS-related fields in a runqueue */
377 struct cfs_rq {
378         struct load_weight load;
379         unsigned long nr_running;
380
381         u64 exec_clock;
382         u64 min_vruntime;
383
384         struct rb_root tasks_timeline;
385         struct rb_node *rb_leftmost;
386
387         struct list_head tasks;
388         struct list_head *balance_iterator;
389
390         /*
391          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
392          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
393          */
394         struct sched_entity *curr, *next;
395
396         unsigned long nr_spread_over;
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
400
401         /*
402          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
403          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
404          * (like users, containers etc.)
405          *
406          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
407          * list is used during load balance.
408          */
409         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
410         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
411
412 #ifdef CONFIG_SMP
413         unsigned long task_weight;
414         unsigned long shares;
415         /*
416          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
417          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
418          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
419          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
420          * but more should not be needed anyway.
421          */
422         struct aggregate_struct {
423                 /*
424                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
425                  *
426                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
427                  * this group.
428                  */
429                 unsigned long load;
430
431                 /*
432                  * part of the group weight distributed to this span.
433                  */
434                 unsigned long shares;
435
436                 /*
437                  * The sum of all runqueue weights within this span.
438                  */
439                 unsigned long rq_weight;
440
441                 /*
442                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
443                  * influence by moving tasks around.
444                  */
445                 unsigned long task_weight;
446         } aggregate;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
457 #endif
458 #ifdef CONFIG_SMP
459         unsigned long rt_nr_migratory;
460         int overloaded;
461 #endif
462         int rt_throttled;
463         u64 rt_time;
464         u64 rt_runtime;
465         /* Nests inside the rq lock: */
466         spinlock_t rt_runtime_lock;
467
468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         unsigned long rt_nr_boosted;
470
471         struct rq *rq;
472         struct list_head leaf_rt_rq_list;
473         struct task_group *tg;
474         struct sched_rt_entity *rt_se;
475 #endif
476 };
477
478 #ifdef CONFIG_SMP
479
480 /*
481  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
482  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
483  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
484  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
485  * object.
486  *
487  */
488 struct root_domain {
489         atomic_t refcount;
490         cpumask_t span;
491         cpumask_t online;
492
493         /*
494          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
495          * one runnable RT task.
496          */
497         cpumask_t rto_mask;
498         atomic_t rto_count;
499 };
500
501 /*
502  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
503  * members (mimicking the global state we have today).
504  */
505 static struct root_domain def_root_domain;
506
507 #endif
508
509 /*
510  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
511  *
512  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
513  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
514  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
515  */
516 struct rq {
517         /* runqueue lock: */
518         spinlock_t lock;
519
520         /*
521          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
522          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
523          */
524         unsigned long nr_running;
525         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
526         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
527         unsigned char idle_at_tick;
528 #ifdef CONFIG_NO_HZ
529         unsigned long last_tick_seen;
530         unsigned char in_nohz_recently;
531 #endif
532         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
533         struct load_weight load;
534         unsigned long nr_load_updates;
535         u64 nr_switches;
536
537         struct cfs_rq cfs;
538         struct rt_rq rt;
539
540 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
541         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
542         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
543 #endif
544 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
545         struct list_head leaf_rt_rq_list;
546 #endif
547
548         /*
549          * This is part of a global counter where only the total sum
550          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
551          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
552          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
553          */
554         unsigned long nr_uninterruptible;
555
556         struct task_struct *curr, *idle;
557         unsigned long next_balance;
558         struct mm_struct *prev_mm;
559
560         u64 clock, prev_clock_raw;
561         s64 clock_max_delta;
562
563         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
564         u64 idle_clock;
565         unsigned int clock_deep_idle_events;
566         u64 tick_timestamp;
567
568         atomic_t nr_iowait;
569
570 #ifdef CONFIG_SMP
571         struct root_domain *rd;
572         struct sched_domain *sd;
573
574         /* For active balancing */
575         int active_balance;
576         int push_cpu;
577         /* cpu of this runqueue: */
578         int cpu;
579
580         struct task_struct *migration_thread;
581         struct list_head migration_queue;
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
585         unsigned long hrtick_flags;
586         ktime_t hrtick_expire;
587         struct hrtimer hrtick_timer;
588 #endif
589
590 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
591         /* latency stats */
592         struct sched_info rq_sched_info;
593
594         /* sys_sched_yield() stats */
595         unsigned int yld_exp_empty;
596         unsigned int yld_act_empty;
597         unsigned int yld_both_empty;
598         unsigned int yld_count;
599
600         /* schedule() stats */
601         unsigned int sched_switch;
602         unsigned int sched_count;
603         unsigned int sched_goidle;
604
605         /* try_to_wake_up() stats */
606         unsigned int ttwu_count;
607         unsigned int ttwu_local;
608
609         /* BKL stats */
610         unsigned int bkl_count;
611 #endif
612         struct lock_class_key rq_lock_key;
613 };
614
615 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
616
617 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
618 {
619         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
620 }
621
622 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
623 {
624 #ifdef CONFIG_SMP
625         return rq->cpu;
626 #else
627         return 0;
628 #endif
629 }
630
631 #ifdef CONFIG_NO_HZ
632 static inline bool nohz_on(int cpu)
633 {
634         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
635 }
636
637 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
638 {
639         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
640 }
641
642 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
643 {
644         rq->last_tick_seen = jiffies;
645 }
646 #else
647 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
648 {
649         return 1;
650 }
651
652 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
653 {
654 }
655 #endif
656
657 /*
658  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
659  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
660  */
661 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
662 {
663         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
664         u64 now = sched_clock();
665         s64 delta = now - prev_raw;
666         u64 clock = rq->clock;
667
668 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
669         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
670 #endif
671         /*
672          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
673          */
674         if (unlikely(delta < 0)) {
675                 clock++;
676                 rq->clock_warps++;
677         } else {
678                 /*
679                  * Catch too large forward jumps too:
680                  */
681                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
682                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
683
684                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
685                         if (clock < max_time)
686                                 clock = max_time;
687                         else
688                                 clock++;
689                         rq->clock_overflows++;
690                 } else {
691                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
692                                 rq->clock_max_delta = delta;
693                         clock += delta;
694                 }
695         }
696
697         rq->prev_clock_raw = now;
698         rq->clock = clock;
699 }
700
701 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
702 {
703         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
704                 __update_rq_clock(rq);
705 }
706
707 /*
708  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
709  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
710  *
711  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
712  * preempt-disabled sections.
713  */
714 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
715         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
716
717 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
718 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
719 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
720 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
721
722 /*
723  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
724  */
725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
726 # define const_debug __read_mostly
727 #else
728 # define const_debug static const
729 #endif
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
765 {
766         filp->private_data = inode->i_private;
767         return 0;
768 }
769
770 static ssize_t
771 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
772                 size_t cnt, loff_t *ppos)
773 {
774         char *buf;
775         int r = 0;
776         int len = 0;
777         int i;
778
779         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
780                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
781                 len += 4;
782         }
783
784         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
785         if (!buf)
786                 return -ENOMEM;
787
788         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
789                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
790                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
791                 else
792                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
793         }
794
795         r += sprintf(buf + r, "\n");
796         WARN_ON(r >= len + 2);
797
798         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
799
800         kfree(buf);
801
802         return r;
803 }
804
805 static ssize_t
806 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
807                 size_t cnt, loff_t *ppos)
808 {
809         char buf[64];
810         char *cmp = buf;
811         int neg = 0;
812         int i;
813
814         if (cnt > 63)
815                 cnt = 63;
816
817         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
818                 return -EFAULT;
819
820         buf[cnt] = 0;
821
822         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
823                 neg = 1;
824                 cmp += 3;
825         }
826
827         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
828                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
829
830                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
831                         if (neg)
832                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
833                         else
834                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
835                         break;
836                 }
837         }
838
839         if (!sched_feat_names[i])
840                 return -EINVAL;
841
842         filp->f_pos += cnt;
843
844         return cnt;
845 }
846
847 static struct file_operations sched_feat_fops = {
848         .open   = sched_feat_open,
849         .read   = sched_feat_read,
850         .write  = sched_feat_write,
851 };
852
853 static __init int sched_init_debug(void)
854 {
855         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
856                         &sched_feat_fops);
857
858         return 0;
859 }
860 late_initcall(sched_init_debug);
861
862 #endif
863
864 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
865
866 /*
867  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
868  * Limited because this is done with IRQs disabled.
869  */
870 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
871
872 /*
873  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
874  * default: 1s
875  */
876 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
877
878 static __read_mostly int scheduler_running;
879
880 /*
881  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
882  * default: 0.95s
883  */
884 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
885
886 static inline u64 global_rt_period(void)
887 {
888         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
889 }
890
891 static inline u64 global_rt_runtime(void)
892 {
893         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
894                 return RUNTIME_INF;
895
896         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
897 }
898
899 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
900
901 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
902 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
903
904 /*
905  * Global lock which we take every now and then to synchronize
906  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
907  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
908  * it's good enough for tracing:
909  */
910 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
911 static unsigned long long prev_global_time;
912
913 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
914 {
915         /*
916          * We want this inlined, to not get tracer function calls
917          * in this critical section:
918          */
919         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
920         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
921
922         if (time < prev_global_time) {
923                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
924                 time = prev_global_time;
925         } else {
926                 prev_global_time = time;
927         }
928
929         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
930         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
931
932         return time;
933 }
934
935 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
936 {
937         unsigned long long now;
938         struct rq *rq;
939
940         /*
941          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
942          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
943          */
944         if (unlikely(!scheduler_running))
945                 return 0;
946
947         rq = cpu_rq(cpu);
948         update_rq_clock(rq);
949         now = rq->clock;
950
951         return now;
952 }
953
954 /*
955  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
956  * clock constructed from sched_clock():
957  */
958 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
959 {
960         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
961         unsigned long flags;
962
963         local_irq_save(flags);
964         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
965         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
966         delta_time = time-prev_cpu_time;
967
968         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
969                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
970                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
971         }
972         local_irq_restore(flags);
973
974         return time;
975 }
976 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
991 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
992 {
993         return task_current(rq, p);
994 }
995
996 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
997 {
998 }
999
1000 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1003         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1004         rq->lock.owner = current;
1005 #endif
1006         /*
1007          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1008          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1009          * prev into current:
1010          */
1011         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1012
1013         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1014 }
1015
1016 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1017 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1018 {
1019 #ifdef CONFIG_SMP
1020         return p->oncpu;
1021 #else
1022         return task_current(rq, p);
1023 #endif
1024 }
1025
1026 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1027 {
1028 #ifdef CONFIG_SMP
1029         /*
1030          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1031          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1032          * here.
1033          */
1034         next->oncpu = 1;
1035 #endif
1036 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1037         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1038 #else
1039         spin_unlock(&rq->lock);
1040 #endif
1041 }
1042
1043 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1044 {
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046         /*
1047          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1048          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1049          * finished.
1050          */
1051         smp_wmb();
1052         prev->oncpu = 0;
1053 #endif
1054 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1055         local_irq_enable();
1056 #endif
1057 }
1058 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1059
1060 /*
1061  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
1062  * Must be called interrupts disabled.
1063  */
1064 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1065         __acquires(rq->lock)
1066 {
1067         for (;;) {
1068                 struct rq *rq = task_rq(p);
1069                 spin_lock(&rq->lock);
1070                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1071                         return rq;
1072                 spin_unlock(&rq->lock);
1073         }
1074 }
1075
1076 /*
1077  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1078  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1079  * explicitly disabling preemption.
1080  */
1081 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1082         __acquires(rq->lock)
1083 {
1084         struct rq *rq;
1085
1086         for (;;) {
1087                 local_irq_save(*flags);
1088                 rq = task_rq(p);
1089                 spin_lock(&rq->lock);
1090                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1091                         return rq;
1092                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1093         }
1094 }
1095
1096 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1097         __releases(rq->lock)
1098 {
1099         spin_unlock(&rq->lock);
1100 }
1101
1102 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1103         __releases(rq->lock)
1104 {
1105         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1110  */
1111 static struct rq *this_rq_lock(void)
1112         __acquires(rq->lock)
1113 {
1114         struct rq *rq;
1115
1116         local_irq_disable();
1117         rq = this_rq();
1118         spin_lock(&rq->lock);
1119
1120         return rq;
1121 }
1122
1123 /*
1124  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1125  */
1126 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1127 {
1128         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1129
1130         WARN_ON(!irqs_disabled());
1131         spin_lock(&rq->lock);
1132         __update_rq_clock(rq);
1133         spin_unlock(&rq->lock);
1134         rq->clock_deep_idle_events++;
1135 }
1136 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1137
1138 /*
1139  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1140  */
1141 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1142 {
1143         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1144         u64 now = sched_clock();
1145
1146         WARN_ON(!irqs_disabled());
1147         rq->idle_clock += delta_ns;
1148         /*
1149          * Override the previous timestamp and ignore all
1150          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1151          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1152          * rq clock:
1153          */
1154         spin_lock(&rq->lock);
1155         rq->prev_clock_raw = now;
1156         rq->clock += delta_ns;
1157         spin_unlock(&rq->lock);
1158         touch_softlockup_watchdog();
1159 }
1160 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1161
1162 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1163
1164 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1165 {
1166         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1167 }
1168
1169 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1170 /*
1171  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1172  *
1173  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1174  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1175  * reschedule event.
1176  *
1177  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1178  * rq->lock.
1179  */
1180 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1181 {
1182         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1183 }
1184
1185 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1186 {
1187         unsigned long flags;
1188
1189         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1190         resched_task(rq->curr);
1191         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1192 }
1193
1194 enum {
1195         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1196         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1197         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1198 };
1199
1200 /*
1201  * Use hrtick when:
1202  *  - enabled by features
1203  *  - hrtimer is actually high res
1204  */
1205 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1206 {
1207         if (!sched_feat(HRTICK))
1208                 return 0;
1209         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1210                 return 0;
1211         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Called to set the hrtick timer state.
1216  *
1217  * called with rq->lock held and irqs disabled
1218  */
1219 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1220 {
1221         assert_spin_locked(&rq->lock);
1222
1223         /*
1224          * preempt at: now + delay
1225          */
1226         rq->hrtick_expire =
1227                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1228         /*
1229          * indicate we need to program the timer
1230          */
1231         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1232         if (reset)
1233                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1234
1235         /*
1236          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1237          * forced reschedule.
1238          */
1239         if (reset)
1240                 resched_hrt(rq->curr);
1241 }
1242
1243 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1244 {
1245         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1246                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Update the timer from the possible pending state.
1251  */
1252 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1253 {
1254         ktime_t time;
1255         int set, reset;
1256         unsigned long flags;
1257
1258         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1259
1260         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1261         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1262         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1263         time = rq->hrtick_expire;
1264         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1265         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1266
1267         if (set) {
1268                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1269                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1270                         resched_rq(rq);
1271         } else
1272                 hrtick_clear(rq);
1273 }
1274
1275 /*
1276  * High-resolution timer tick.
1277  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1278  */
1279 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1280 {
1281         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1282
1283         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1284
1285         spin_lock(&rq->lock);
1286         __update_rq_clock(rq);
1287         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1288         spin_unlock(&rq->lock);
1289
1290         return HRTIMER_NORESTART;
1291 }
1292
1293 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1294 {
1295         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1296         unsigned long flags;
1297
1298         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1299         rq->hrtick_flags = 0;
1300         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1301         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1302
1303         hrtick_clear(rq);
1304 }
1305
1306 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1307 {
1308         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1309         unsigned long flags;
1310
1311         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1312         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1313         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1314 }
1315
1316 static int
1317 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1318 {
1319         int cpu = (int)(long)hcpu;
1320
1321         switch (action) {
1322         case CPU_UP_CANCELED:
1323         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1324         case CPU_DOWN_PREPARE:
1325         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1326         case CPU_DEAD:
1327         case CPU_DEAD_FROZEN:
1328                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1329                 return NOTIFY_OK;
1330
1331         case CPU_UP_PREPARE:
1332         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1333         case CPU_DOWN_FAILED:
1334         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1335         case CPU_ONLINE:
1336         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1337                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1338                 return NOTIFY_OK;
1339         }
1340
1341         return NOTIFY_DONE;
1342 }
1343
1344 static void init_hrtick(void)
1345 {
1346         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1347 }
1348
1349 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1350 {
1351         rq->hrtick_flags = 0;
1352         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1353         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1354         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1355 }
1356
1357 void hrtick_resched(void)
1358 {
1359         struct rq *rq;
1360         unsigned long flags;
1361
1362         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1363                 return;
1364
1365         local_irq_save(flags);
1366         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1367         hrtick_set(rq);
1368         local_irq_restore(flags);
1369 }
1370 #else
1371 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1372 {
1373 }
1374
1375 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1376 {
1377 }
1378
1379 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1380 {
1381 }
1382
1383 void hrtick_resched(void)
1384 {
1385 }
1386
1387 static inline void init_hrtick(void)
1388 {
1389 }
1390 #endif
1391
1392 /*
1393  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1394  *
1395  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1396  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1397  * the target CPU.
1398  */
1399 #ifdef CONFIG_SMP
1400
1401 #ifndef tsk_is_polling
1402 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1403 #endif
1404
1405 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1406 {
1407         int cpu;
1408
1409         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1410
1411         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1412                 return;
1413
1414         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1415
1416         cpu = task_cpu(p);
1417         if (cpu == smp_processor_id())
1418                 return;
1419
1420         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1421         smp_mb();
1422         if (!tsk_is_polling(p))
1423                 smp_send_reschedule(cpu);
1424 }
1425
1426 static void resched_cpu(int cpu)
1427 {
1428         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1429         unsigned long flags;
1430
1431         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1432                 return;
1433         resched_task(cpu_curr(cpu));
1434         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1435 }
1436
1437 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1438 /*
1439  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1440  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1441  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1442  * idle system the next event might even be infinite time into the
1443  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1444  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1445  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1446  * wheel for the next timer event.
1447  */
1448 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1449 {
1450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1451
1452         if (cpu == smp_processor_id())
1453                 return;
1454
1455         /*
1456          * This is safe, as this function is called with the timer
1457          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1458          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1459          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1460          * timer into account automatically.
1461          */
1462         if (rq->curr != rq->idle)
1463                 return;
1464
1465         /*
1466          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1467          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1468          * idle task through an additional NOOP schedule()
1469          */
1470         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1471
1472         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1473         smp_mb();
1474         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1475                 smp_send_reschedule(cpu);
1476 }
1477 #endif
1478
1479 #else
1480 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1481 {
1482         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1483         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #if BITS_PER_LONG == 32
1488 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1489 #else
1490 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1491 #endif
1492
1493 #define WMULT_SHIFT     32
1494
1495 /*
1496  * Shift right and round:
1497  */
1498 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1499
1500 /*
1501  * delta *= weight / lw
1502  */
1503 static unsigned long
1504 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1505                 struct load_weight *lw)
1506 {
1507         u64 tmp;
1508
1509         if (!lw->inv_weight)
1510                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1511
1512         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1513         /*
1514          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1515          */
1516         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1517                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1518                         WMULT_SHIFT/2);
1519         else
1520                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1521
1522         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1526 {
1527         lw->weight += inc;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1532 {
1533         lw->weight -= dec;
1534         lw->inv_weight = 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1539  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1540  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1541  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1542  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1543  * slice expiry etc.
1544  */
1545
1546 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1547 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1548
1549 /*
1550  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1551  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1552  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1553  * that remained on nice 0.
1554  *
1555  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1556  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1557  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1558  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1559  * the relative distance between them is ~25%.)
1560  */
1561 static const int prio_to_weight[40] = {
1562  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1563  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1564  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1565  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1566  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1567  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1568  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1569  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1570 };
1571
1572 /*
1573  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1574  *
1575  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1576  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1577  * into multiplications:
1578  */
1579 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1580  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1581  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1582  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1583  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1584  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1585  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1586  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1587  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1588 };
1589
1590 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1591
1592 /*
1593  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1594  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1595  * structures to the load-balancing proper:
1596  */
1597 struct rq_iterator {
1598         void *arg;
1599         struct task_struct *(*start)(void *);
1600         struct task_struct *(*next)(void *);
1601 };
1602
1603 #ifdef CONFIG_SMP
1604 static unsigned long
1605 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1606               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1607               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1608               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1609
1610 static int
1611 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1612                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1613                    struct rq_iterator *iterator);
1614 #endif
1615
1616 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1617 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1618 #else
1619 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1620 #endif
1621
1622 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1623 {
1624         update_load_add(&rq->load, load);
1625 }
1626
1627 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1628 {
1629         update_load_sub(&rq->load, load);
1630 }
1631
1632 #ifdef CONFIG_SMP
1633 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1634 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1635 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1636 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1637
1638 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1639
1640 /*
1641  * Group load balancing.
1642  *
1643  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1644  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1645  *
1646  *         root          1 - thread
1647  *         / | \         A - group
1648  *        A  1  B
1649  *       /|\   / \
1650  *      C 2 D 3   4
1651  *      |   |
1652  *      5   6
1653  *
1654  * load:
1655  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1656  *    which equals 1/9-th of the total load.
1657  *
1658  * shares:
1659  *    The weight of this group on the selected cpus.
1660  *
1661  * rq_weight:
1662  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1663  *    B would get 2.
1664  *
1665  * task_weight:
1666  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1667  *    get 1, B gets 2.
1668  */
1669
1670 static inline struct aggregate_struct *
1671 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1672 {
1673         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1674 }
1675
1676 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1677
1678 /*
1679  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1680  * leaving it for the final time.
1681  */
1682 static
1683 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1684                          struct sched_domain *sd)
1685 {
1686         struct task_group *parent, *child;
1687
1688         rcu_read_lock();
1689         parent = &root_task_group;
1690 down:
1691         (*down)(parent, sd);
1692         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1693                 parent = child;
1694                 goto down;
1695
1696 up:
1697                 continue;
1698         }
1699         (*up)(parent, sd);
1700
1701         child = parent;
1702         parent = parent->parent;
1703         if (parent)
1704                 goto up;
1705         rcu_read_unlock();
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1710  */
1711 static
1712 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1713 {
1714         unsigned long rq_weight = 0;
1715         unsigned long task_weight = 0;
1716         int i;
1717
1718         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1719                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1720                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1721         }
1722
1723         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1724         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1729  */
1730 static
1731 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1732 {
1733         unsigned long shares = 0;
1734         int i;
1735
1736         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1737                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1738
1739         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1740                 shares = tg->shares;
1741
1742         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1743 }
1744
1745 /*
1746  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1747  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1748  */
1749 static
1750 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1751 {
1752         unsigned long load;
1753
1754         if (!tg->parent) {
1755                 int i;
1756
1757                 load = 0;
1758                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1759                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1760
1761         } else {
1762                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1763
1764                 /*
1765                  * shares is our weight in the parent's rq so
1766                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1767                  */
1768                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1769                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1770         }
1771
1772         aggregate(tg, sd)->load = load;
1773 }
1774
1775 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1776
1777 /*
1778  * Calculate and set the cpu's group shares.
1779  */
1780 static void
1781 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1782                           int tcpu)
1783 {
1784         int boost = 0;
1785         unsigned long shares;
1786         unsigned long rq_weight;
1787
1788         if (!tg->se[tcpu])
1789                 return;
1790
1791         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1792
1793         /*
1794          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1795          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1796          * get delayed by group starvation.
1797          */
1798         if (!rq_weight) {
1799                 boost = 1;
1800                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1801         }
1802
1803         /*
1804          *           \Sum shares * rq_weight
1805          * shares =  -----------------------
1806          *               \Sum rq_weight
1807          *
1808          */
1809         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1810         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1811
1812         /*
1813          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1814          */
1815         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1816
1817         if (shares < MIN_SHARES)
1818                 shares = MIN_SHARES;
1819         else if (shares > MAX_SHARES)
1820                 shares = MAX_SHARES;
1821
1822         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1827  * task went to.
1828  */
1829 static void
1830 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1831                     int scpu, int dcpu)
1832 {
1833         unsigned long shares;
1834
1835         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1836
1837         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1838         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1839
1840         /*
1841          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1842          * above redistribution.
1843          */
1844         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1845         if (shares)
1846                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1851  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1852  */
1853 static void
1854 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1855                   int scpu, int dcpu)
1856 {
1857         while (tg) {
1858                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1859                 tg = tg->parent;
1860         }
1861 }
1862
1863 static
1864 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1865 {
1866         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1867         int i;
1868
1869         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1870                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1871                 unsigned long flags;
1872
1873                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1874                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1875                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1876         }
1877
1878         aggregate_group_shares(tg, sd);
1879
1880         /*
1881          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1882          * above redistribution.
1883          */
1884         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1885         if (shares) {
1886                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1887                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1888         }
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1893  * while walking down the tree.
1894  */
1895 static
1896 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1897 {
1898         aggregate_group_weight(tg, sd);
1899         aggregate_group_shares(tg, sd);
1900         aggregate_group_load(tg, sd);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1905  */
1906 static
1907 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1908 {
1909         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1910 }
1911
1912 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1913
1914 static void __init init_aggregate(void)
1915 {
1916         int i;
1917
1918         for_each_possible_cpu(i)
1919                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1920 }
1921
1922 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1923 {
1924         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1925                 return 0;
1926
1927         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1928         return 1;
1929 }
1930
1931 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1932 {
1933         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1934 }
1935
1936 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1937 {
1938         cfs_rq->shares = shares;
1939 }
1940
1941 #else
1942
1943 static inline void init_aggregate(void)
1944 {
1945 }
1946
1947 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1948 {
1949         return 0;
1950 }
1951
1952 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1953 {
1954 }
1955 #endif
1956
1957 #else /* CONFIG_SMP */
1958
1959 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1960 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1961 {
1962 }
1963 #endif
1964
1965 #endif /* CONFIG_SMP */
1966
1967 #include "sched_stats.h"
1968 #include "sched_idletask.c"
1969 #include "sched_fair.c"
1970 #include "sched_rt.c"
1971 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1972 # include "sched_debug.c"
1973 #endif
1974
1975 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1976
1977 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1978 {
1979         rq->nr_running++;
1980 }
1981
1982 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1983 {
1984         rq->nr_running--;
1985 }
1986
1987 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1988 {
1989         if (task_has_rt_policy(p)) {
1990                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1991                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1992                 return;
1993         }
1994
1995         /*
1996          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1997          */
1998         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1999                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
2000                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
2001                 return;
2002         }
2003
2004         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
2005         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
2006 }
2007
2008 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2009 {
2010         sched_info_queued(p);
2011         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
2012         p->se.on_rq = 1;
2013 }
2014
2015 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2016 {
2017         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
2018         p->se.on_rq = 0;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2023  */
2024 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2025 {
2026         return p->static_prio;
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2031  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2032  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2033  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2034  * estimator recalculates.
2035  */
2036 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2037 {
2038         int prio;
2039
2040         if (task_has_rt_policy(p))
2041                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2042         else
2043                 prio = __normal_prio(p);
2044         return prio;
2045 }
2046
2047 /*
2048  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2049  * taken into account by the scheduler. This value might
2050  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2051  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2052  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2053  */
2054 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2055 {
2056         p->normal_prio = normal_prio(p);
2057         /*
2058          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2059          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2060          * to the normal priority:
2061          */
2062         if (!rt_prio(p->prio))
2063                 return p->normal_prio;
2064         return p->prio;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * activate_task - move a task to the runqueue.
2069  */
2070 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2071 {
2072         if (task_contributes_to_load(p))
2073                 rq->nr_uninterruptible--;
2074
2075         enqueue_task(rq, p, wakeup);
2076         inc_nr_running(rq);
2077 }
2078
2079 /*
2080  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2081  */
2082 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2083 {
2084         if (task_contributes_to_load(p))
2085                 rq->nr_uninterruptible++;
2086
2087         dequeue_task(rq, p, sleep);
2088         dec_nr_running(rq);
2089 }
2090
2091 /**
2092  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2093  * @p: the task in question.
2094  */
2095 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2096 {
2097         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2098 }
2099
2100 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2101 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2102 {
2103         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2104 }
2105
2106 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2107 {
2108         set_task_rq(p, cpu);
2109 #ifdef CONFIG_SMP
2110         /*
2111          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2112          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2113          * per-task data have been completed by this moment.
2114          */
2115         smp_wmb();
2116         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2117 #endif
2118 }
2119
2120 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2121                                        const struct sched_class *prev_class,
2122                                        int oldprio, int running)
2123 {
2124         if (prev_class != p->sched_class) {
2125                 if (prev_class->switched_from)
2126                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2127                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2128         } else
2129                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2130 }
2131
2132 #ifdef CONFIG_SMP
2133
2134 /*
2135  * Is this task likely cache-hot:
2136  */
2137 static int
2138 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2139 {
2140         s64 delta;
2141
2142         /*
2143          * Buddy candidates are cache hot:
2144          */
2145         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2146                 return 1;
2147
2148         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2149                 return 0;
2150
2151         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2152                 return 1;
2153         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2154                 return 0;
2155
2156         delta = now - p->se.exec_start;
2157
2158         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2159 }
2160
2161
2162 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2163 {
2164         int old_cpu = task_cpu(p);
2165         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2166         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2167                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2168         u64 clock_offset;
2169
2170         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2171
2172 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2173         if (p->se.wait_start)
2174                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2175         if (p->se.sleep_start)
2176                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2177         if (p->se.block_start)
2178                 p->se.block_start -= clock_offset;
2179         if (old_cpu != new_cpu) {
2180                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2181                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2182                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2183         }
2184 #endif
2185         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2186                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2187
2188         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2189 }
2190
2191 struct migration_req {
2192         struct list_head list;
2193
2194         struct task_struct *task;
2195         int dest_cpu;
2196
2197         struct completion done;
2198 };
2199
2200 /*
2201  * The task's runqueue lock must be held.
2202  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2203  */
2204 static int
2205 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2206 {
2207         struct rq *rq = task_rq(p);
2208
2209         /*
2210          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2211          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2212          */
2213         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2214                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2215                 return 0;
2216         }
2217
2218         init_completion(&req->done);
2219         req->task = p;
2220         req->dest_cpu = dest_cpu;
2221         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2222
2223         return 1;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2228  *
2229  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2230  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2231  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2232  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2233  * waiting to become inactive.
2234  */
2235 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2236 {
2237         unsigned long flags;
2238         int running, on_rq;
2239         struct rq *rq;
2240
2241         for (;;) {
2242                 /*
2243                  * We do the initial early heuristics without holding
2244                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2245                  * the runqueue lock when things look like they will
2246                  * work out!
2247                  */
2248                 rq = task_rq(p);
2249
2250                 /*
2251                  * If the task is actively running on another CPU
2252                  * still, just relax and busy-wait without holding
2253                  * any locks.
2254                  *
2255                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2256                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2257                  * But we don't care, since "task_running()" will
2258                  * return false if the runqueue has changed and p
2259                  * is actually now running somewhere else!
2260                  */
2261                 while (task_running(rq, p))
2262                         cpu_relax();
2263
2264                 /*
2265                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2266                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2267                  * just go back and repeat.
2268                  */
2269                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2270                 running = task_running(rq, p);
2271                 on_rq = p->se.on_rq;
2272                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2273
2274                 /*
2275                  * Was it really running after all now that we
2276                  * checked with the proper locks actually held?
2277                  *
2278                  * Oops. Go back and try again..
2279                  */
2280                 if (unlikely(running)) {
2281                         cpu_relax();
2282                         continue;
2283                 }
2284
2285                 /*
2286                  * It's not enough that it's not actively running,
2287                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2288                  * preempted!
2289                  *
2290                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2291                  * running right now), it's preempted, and we should
2292                  * yield - it could be a while.
2293                  */
2294                 if (unlikely(on_rq)) {
2295                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2296                         continue;
2297                 }
2298
2299                 /*
2300                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2301                  * runnable, which means that it will never become
2302                  * running in the future either. We're all done!
2303                  */
2304                 break;
2305         }
2306 }
2307
2308 /***
2309  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2310  * @p: the to-be-kicked thread
2311  *
2312  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2313  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2314  *
2315  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2316  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2317  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2318  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2319  * achieved as well.
2320  */
2321 void kick_process(struct task_struct *p)
2322 {
2323         int cpu;
2324
2325         preempt_disable();
2326         cpu = task_cpu(p);
2327         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2328                 smp_send_reschedule(cpu);
2329         preempt_enable();
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2334  * according to the scheduling class and "nice" value.
2335  *
2336  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2337  * balance conservatively.
2338  */
2339 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2340 {
2341         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2342         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2343
2344         if (type == 0)
2345                 return total;
2346
2347         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2348 }
2349
2350 /*
2351  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2352  * according to the scheduling class and "nice" value.
2353  */
2354 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2355 {
2356         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2357         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2358
2359         if (type == 0)
2360                 return total;
2361
2362         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2363 }
2364
2365 /*
2366  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2367  */
2368 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2369 {
2370         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2371         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2372         unsigned long n = rq->nr_running;
2373
2374         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2379  * domain.
2380  */
2381 static struct sched_group *
2382 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2383 {
2384         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2385         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2386         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2387         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2388
2389         do {
2390                 unsigned long load, avg_load;
2391                 int local_group;
2392                 int i;
2393
2394                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2395                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2396                         continue;
2397
2398                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2399
2400                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2401                 avg_load = 0;
2402
2403                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2404                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2405                         if (local_group)
2406                                 load = source_load(i, load_idx);
2407                         else
2408                                 load = target_load(i, load_idx);
2409
2410                         avg_load += load;
2411                 }
2412
2413                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2414                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2415                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2416
2417                 if (local_group) {
2418                         this_load = avg_load;
2419                         this = group;
2420                 } else if (avg_load < min_load) {
2421                         min_load = avg_load;
2422                         idlest = group;
2423                 }
2424         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2425
2426         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2427                 return NULL;
2428         return idlest;
2429 }
2430
2431 /*
2432  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2433  */
2434 static int
2435 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2436                 cpumask_t *tmp)
2437 {
2438         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2439         int idlest = -1;
2440         int i;
2441
2442         /* Traverse only the allowed CPUs */
2443         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2444
2445         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2446                 load = weighted_cpuload(i);
2447
2448                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2449                         min_load = load;
2450                         idlest = i;
2451                 }
2452         }
2453
2454         return idlest;
2455 }
2456
2457 /*
2458  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2459  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2460  * SD_BALANCE_EXEC.
2461  *
2462  * Balance, ie. select the least loaded group.
2463  *
2464  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2465  *
2466  * preempt must be disabled.
2467  */
2468 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2469 {
2470         struct task_struct *t = current;
2471         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2472
2473         for_each_domain(cpu, tmp) {
2474                 /*
2475                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2476                  */
2477                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2478                         break;
2479                 if (tmp->flags & flag)
2480                         sd = tmp;
2481         }
2482
2483         while (sd) {
2484                 cpumask_t span, tmpmask;
2485                 struct sched_group *group;
2486                 int new_cpu, weight;
2487
2488                 if (!(sd->flags & flag)) {
2489                         sd = sd->child;
2490                         continue;
2491                 }
2492
2493                 span = sd->span;
2494                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2495                 if (!group) {
2496                         sd = sd->child;
2497                         continue;
2498                 }
2499
2500                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2501                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2502                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2503                         sd = sd->child;
2504                         continue;
2505                 }
2506
2507                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2508                 cpu = new_cpu;
2509                 sd = NULL;
2510                 weight = cpus_weight(span);
2511                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2512                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2513                                 break;
2514                         if (tmp->flags & flag)
2515                                 sd = tmp;
2516                 }
2517                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2518         }
2519
2520         return cpu;
2521 }
2522
2523 #endif /* CONFIG_SMP */
2524
2525 /***
2526  * try_to_wake_up - wake up a thread
2527  * @p: the to-be-woken-up thread
2528  * @state: the mask of task states that can be woken
2529  * @sync: do a synchronous wakeup?
2530  *
2531  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2532  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2533  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2534  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2535  * runnable without the overhead of this.
2536  *
2537  * returns failure only if the task is already active.
2538  */
2539 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2540 {
2541         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2542         unsigned long flags;
2543         long old_state;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2547                 sync = 0;
2548
2549         smp_wmb();
2550         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2551         old_state = p->state;
2552         if (!(old_state & state))
2553                 goto out;
2554
2555         if (p->se.on_rq)
2556                 goto out_running;
2557
2558         cpu = task_cpu(p);
2559         orig_cpu = cpu;
2560         this_cpu = smp_processor_id();
2561
2562 #ifdef CONFIG_SMP
2563         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2564                 goto out_activate;
2565
2566         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2567         if (cpu != orig_cpu) {
2568                 set_task_cpu(p, cpu);
2569                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2570                 /* might preempt at this point */
2571                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2572                 old_state = p->state;
2573                 if (!(old_state & state))
2574                         goto out;
2575                 if (p->se.on_rq)
2576                         goto out_running;
2577
2578                 this_cpu = smp_processor_id();
2579                 cpu = task_cpu(p);
2580         }
2581
2582 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2583         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2584         if (cpu == this_cpu)
2585                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2586         else {
2587                 struct sched_domain *sd;
2588                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2589                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2590                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2591                                 break;
2592                         }
2593                 }
2594         }
2595 #endif
2596
2597 out_activate:
2598 #endif /* CONFIG_SMP */
2599         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2600         if (sync)
2601                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2602         if (orig_cpu != cpu)
2603                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2604         if (cpu == this_cpu)
2605                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2606         else
2607                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2608         update_rq_clock(rq);
2609         activate_task(rq, p, 1);
2610         success = 1;
2611
2612 out_running:
2613         check_preempt_curr(rq, p);
2614
2615         p->state = TASK_RUNNING;
2616 #ifdef CONFIG_SMP
2617         if (p->sched_class->task_wake_up)
2618                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2619 #endif
2620 out:
2621         task_rq_unlock(rq, &flags);
2622
2623         return success;
2624 }
2625
2626 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2627 {
2628         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2629 }
2630 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2631
2632 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2633 {
2634         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2635 }
2636
2637 /*
2638  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2639  * p is forked by current.
2640  *
2641  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2642  */
2643 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2644 {
2645         p->se.exec_start                = 0;
2646         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2647         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2648         p->se.last_wakeup               = 0;
2649         p->se.avg_overlap               = 0;
2650
2651 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2652         p->se.wait_start                = 0;
2653         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2654         p->se.sleep_start               = 0;
2655         p->se.block_start               = 0;
2656         p->se.sleep_max                 = 0;
2657         p->se.block_max                 = 0;
2658         p->se.exec_max                  = 0;
2659         p->se.slice_max                 = 0;
2660         p->se.wait_max                  = 0;
2661 #endif
2662
2663         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2664         p->se.on_rq = 0;
2665         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2666
2667 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2668         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2669 #endif
2670
2671         /*
2672          * We mark the process as running here, but have not actually
2673          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2674          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2675          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2676          */
2677         p->state = TASK_RUNNING;
2678 }
2679
2680 /*
2681  * fork()/clone()-time setup:
2682  */
2683 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2684 {
2685         int cpu = get_cpu();
2686
2687         __sched_fork(p);
2688
2689 #ifdef CONFIG_SMP
2690         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2691 #endif
2692         set_task_cpu(p, cpu);
2693
2694         /*
2695          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2696          */
2697         p->prio = current->normal_prio;
2698         if (!rt_prio(p->prio))
2699                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2700
2701 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2702         if (likely(sched_info_on()))
2703                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2704 #endif
2705 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2706         p->oncpu = 0;
2707 #endif
2708 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2709         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2710         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2711 #endif
2712         put_cpu();
2713 }
2714
2715 /*
2716  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2717  *
2718  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2719  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2720  * on the runqueue and wakes it.
2721  */
2722 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2723 {
2724         unsigned long flags;
2725         struct rq *rq;
2726
2727         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2728         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2729         update_rq_clock(rq);
2730
2731         p->prio = effective_prio(p);
2732
2733         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2734                 activate_task(rq, p, 0);
2735         } else {
2736                 /*
2737                  * Let the scheduling class do new task startup
2738                  * management (if any):
2739                  */
2740                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2741                 inc_nr_running(rq);
2742         }
2743         check_preempt_curr(rq, p);
2744 #ifdef CONFIG_SMP
2745         if (p->sched_class->task_wake_up)
2746                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2747 #endif
2748         task_rq_unlock(rq, &flags);
2749 }
2750
2751 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2752
2753 /**
2754  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2755  * @notifier: notifier struct to register
2756  */
2757 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2758 {
2759         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2760 }
2761 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2762
2763 /**
2764  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2765  * @notifier: notifier struct to unregister
2766  *
2767  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2768  */
2769 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2770 {
2771         hlist_del(&notifier->link);
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2774
2775 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2776 {
2777         struct preempt_notifier *notifier;
2778         struct hlist_node *node;
2779
2780         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2781                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2782 }
2783
2784 static void
2785 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2786                                  struct task_struct *next)
2787 {
2788         struct preempt_notifier *notifier;
2789         struct hlist_node *node;
2790
2791         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2792                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2793 }
2794
2795 #else
2796
2797 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2798 {
2799 }
2800
2801 static void
2802 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2803                                  struct task_struct *next)
2804 {
2805 }
2806
2807 #endif
2808
2809 /**
2810  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2811  * @rq: the runqueue preparing to switch
2812  * @prev: the current task that is being switched out
2813  * @next: the task we are going to switch to.
2814  *
2815  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2816  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2817  * switch.
2818  *
2819  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2820  * hooks.
2821  */
2822 static inline void
2823 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2824                     struct task_struct *next)
2825 {
2826         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2827         prepare_lock_switch(rq, next);
2828         prepare_arch_switch(next);
2829 }
2830
2831 /**
2832  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2833  * @rq: runqueue associated with task-switch
2834  * @prev: the thread we just switched away from.
2835  *
2836  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2837  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2838  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2839  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2840  *
2841  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2842  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2843  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2844  * details.)
2845  */
2846 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2847         __releases(rq->lock)
2848 {
2849         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2850         long prev_state;
2851
2852         rq->prev_mm = NULL;
2853
2854         /*
2855          * A task struct has one reference for the use as "current".
2856          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2857          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2858          * the scheduled task must drop that reference.
2859          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2860          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2861          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2862          * be dropped twice.
2863          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2864          */
2865         prev_state = prev->state;
2866         finish_arch_switch(prev);
2867         finish_lock_switch(rq, prev);
2868 #ifdef CONFIG_SMP
2869         if (current->sched_class->post_schedule)
2870                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2871 #endif
2872
2873         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2874         if (mm)
2875                 mmdrop(mm);
2876         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2877                 /*
2878                  * Remove function-return probe instances associated with this
2879                  * task and put them back on the free list.
2880                  */
2881                 kprobe_flush_task(prev);
2882                 put_task_struct(prev);
2883         }
2884 }
2885
2886 /**
2887  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2888  * @prev: the thread we just switched away from.
2889  */
2890 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2891         __releases(rq->lock)
2892 {
2893         struct rq *rq = this_rq();
2894
2895         finish_task_switch(rq, prev);
2896 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2897         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2898         preempt_enable();
2899 #endif
2900         if (current->set_child_tid)
2901                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2902 }
2903
2904 /*
2905  * context_switch - switch to the new MM and the new
2906  * thread's register state.
2907  */
2908 static inline void
2909 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2910                struct task_struct *next)
2911 {
2912         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2913
2914         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2915         mm = next->mm;
2916         oldmm = prev->active_mm;
2917         /*
2918          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2919          * combine the page table reload and the switch backend into
2920          * one hypercall.
2921          */
2922         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2923
2924         if (unlikely(!mm)) {
2925                 next->active_mm = oldmm;
2926                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2927                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2928         } else
2929                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2930
2931         if (unlikely(!prev->mm)) {
2932                 prev->active_mm = NULL;
2933                 rq->prev_mm = oldmm;
2934         }
2935         /*
2936          * Since the runqueue lock will be released by the next
2937          * task (which is an invalid locking op but in the case
2938          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2939          * do an early lockdep release here:
2940          */
2941 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2942         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2943 #endif
2944
2945         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2946         switch_to(prev, next, prev);
2947
2948         barrier();
2949         /*
2950          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2951          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2952          * frame will be invalid.
2953          */
2954         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2955 }
2956
2957 /*
2958  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2959  *
2960  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2961  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2962  * number of context switches performed since bootup.
2963  */
2964 unsigned long nr_running(void)
2965 {
2966         unsigned long i, sum = 0;
2967
2968         for_each_online_cpu(i)
2969                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2970
2971         return sum;
2972 }
2973
2974 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2975 {
2976         unsigned long i, sum = 0;
2977
2978         for_each_possible_cpu(i)
2979                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2980
2981         /*
2982          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2983          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2984          */
2985         if (unlikely((long)sum < 0))
2986                 sum = 0;
2987
2988         return sum;
2989 }
2990
2991 unsigned long long nr_context_switches(void)
2992 {
2993         int i;
2994         unsigned long long sum = 0;
2995
2996         for_each_possible_cpu(i)
2997                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2998
2999         return sum;
3000 }
3001
3002 unsigned long nr_iowait(void)
3003 {
3004         unsigned long i, sum = 0;
3005
3006         for_each_possible_cpu(i)
3007                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3008
3009         return sum;
3010 }
3011
3012 unsigned long nr_active(void)
3013 {
3014         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
3015
3016         for_each_online_cpu(i) {
3017                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
3018                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3019         }
3020
3021         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
3022                 uninterruptible = 0;
3023
3024         return running + uninterruptible;
3025 }
3026
3027 /*
3028  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3029  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3030  */
3031 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3032 {
3033         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3034         int i, scale;
3035
3036         this_rq->nr_load_updates++;
3037
3038         /* Update our load: */
3039         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3040                 unsigned long old_load, new_load;
3041
3042                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3043
3044                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3045                 new_load = this_load;
3046                 /*
3047                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3048                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3049                  * example.
3050                  */
3051                 if (new_load > old_load)
3052                         new_load += scale-1;
3053                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3054         }
3055 }
3056
3057 #ifdef CONFIG_SMP
3058
3059 /*
3060  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3061  *
3062  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3063  * you need to do so manually before calling.
3064  */
3065 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3066         __acquires(rq1->lock)
3067         __acquires(rq2->lock)
3068 {
3069         BUG_ON(!irqs_disabled());
3070         if (rq1 == rq2) {
3071                 spin_lock(&rq1->lock);
3072                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3073         } else {
3074                 if (rq1 < rq2) {
3075                         spin_lock(&rq1->lock);
3076                         spin_lock(&rq2->lock);
3077                 } else {
3078                         spin_lock(&rq2->lock);
3079                         spin_lock(&rq1->lock);
3080                 }
3081         }
3082         update_rq_clock(rq1);
3083         update_rq_clock(rq2);
3084 }
3085
3086 /*
3087  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3088  *
3089  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3090  * you need to do so manually after calling.
3091  */
3092 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3093         __releases(rq1->lock)
3094         __releases(rq2->lock)
3095 {
3096         spin_unlock(&rq1->lock);
3097         if (rq1 != rq2)
3098                 spin_unlock(&rq2->lock);
3099         else
3100                 __release(rq2->lock);
3101 }
3102
3103 /*
3104  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3105  */
3106 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3107         __releases(this_rq->lock)
3108         __acquires(busiest->lock)
3109         __acquires(this_rq->lock)
3110 {
3111         int ret = 0;
3112
3113         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3114                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3115                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3116                 BUG_ON(1);
3117         }
3118         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3119                 if (busiest < this_rq) {
3120                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3121                         spin_lock(&busiest->lock);
3122                         spin_lock(&this_rq->lock);
3123                         ret = 1;
3124                 } else
3125                         spin_lock(&busiest->lock);
3126         }
3127         return ret;
3128 }
3129
3130 /*
3131  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3132  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3133  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3134  * the cpu_allowed mask is restored.
3135  */
3136 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3137 {
3138         struct migration_req req;
3139         unsigned long flags;
3140         struct rq *rq;
3141
3142         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3143         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3144             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3145                 goto out;
3146
3147         /* force the process onto the specified CPU */
3148         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3149                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3150                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3151
3152                 get_task_struct(mt);
3153                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3154                 wake_up_process(mt);
3155                 put_task_struct(mt);
3156                 wait_for_completion(&req.done);
3157
3158                 return;
3159         }
3160 out:
3161         task_rq_unlock(rq, &flags);
3162 }
3163
3164 /*
3165  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3166  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3167  */
3168 void sched_exec(void)
3169 {
3170         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3171         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3172         put_cpu();
3173         if (new_cpu != this_cpu)
3174                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3175 }
3176
3177 /*
3178  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3179  * Both runqueues must be locked.
3180  */
3181 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3182                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3183 {
3184         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3185         set_task_cpu(p, this_cpu);
3186         activate_task(this_rq, p, 0);
3187         /*
3188          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3189          * to be always true for them.
3190          */
3191         check_preempt_curr(this_rq, p);
3192 }
3193
3194 /*
3195  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3196  */
3197 static
3198 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3199                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3200                      int *all_pinned)
3201 {
3202         /*
3203          * We do not migrate tasks that are:
3204          * 1) running (obviously), or
3205          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3206          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3207          */
3208         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3209                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3210                 return 0;
3211         }
3212         *all_pinned = 0;
3213
3214         if (task_running(rq, p)) {
3215                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3216                 return 0;
3217         }
3218
3219         /*
3220          * Aggressive migration if:
3221          * 1) task is cache cold, or
3222          * 2) too many balance attempts have failed.
3223          */
3224
3225         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3226                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3227 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3228                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3229                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3230                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3231                 }
3232 #endif
3233                 return 1;
3234         }
3235
3236         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3237                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3238                 return 0;
3239         }
3240         return 1;
3241 }
3242
3243 static unsigned long
3244 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3245               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3246               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3247               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3248 {
3249         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3250         struct task_struct *p;
3251         long rem_load_move = max_load_move;
3252
3253         if (max_load_move == 0)
3254                 goto out;
3255
3256         pinned = 1;
3257
3258         /*
3259          * Start the load-balancing iterator:
3260          */
3261         p = iterator->start(iterator->arg);
3262 next:
3263         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3264                 goto out;
3265         /*
3266          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3267          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3268          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3269          */
3270         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3271                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3272         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3273             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3274                 p = iterator->next(iterator->arg);
3275                 goto next;
3276         }
3277
3278         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3279         pulled++;
3280         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3281
3282         /*
3283          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3284          */
3285         if (rem_load_move > 0) {
3286                 if (p->prio < *this_best_prio)
3287                         *this_best_prio = p->prio;
3288                 p = iterator->next(iterator->arg);
3289                 goto next;
3290         }
3291 out:
3292         /*
3293          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3294          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3295          * inside pull_task().
3296          */
3297         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3298
3299         if (all_pinned)
3300                 *all_pinned = pinned;
3301
3302         return max_load_move - rem_load_move;
3303 }
3304
3305 /*
3306  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3307  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3308  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3309  *
3310  * Called with both runqueues locked.
3311  */
3312 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3313                       unsigned long max_load_move,
3314                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3315                       int *all_pinned)
3316 {
3317         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3318         unsigned long total_load_moved = 0;
3319         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3320
3321         do {
3322                 total_load_moved +=
3323                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3324                                 max_load_move - total_load_moved,
3325                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3326                 class = class->next;
3327         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3328
3329         return total_load_moved > 0;
3330 }
3331
3332 static int
3333 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3334                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3335                    struct rq_iterator *iterator)
3336 {
3337         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3338         int pinned = 0;
3339
3340         while (p) {
3341                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3342                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3343                         /*
3344                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3345                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3346                          * stats here rather than inside pull_task().
3347                          */
3348                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3349
3350                         return 1;
3351                 }
3352                 p = iterator->next(iterator->arg);
3353         }
3354
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 /*
3359  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3360  * part of active balancing operations within "domain".
3361  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3362  *
3363  * Called with both runqueues locked.
3364  */
3365 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3366                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3367 {
3368         const struct sched_class *class;
3369
3370         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3371                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3372                         return 1;
3373
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 /*
3378  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3379  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3380  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3381  */
3382 static struct sched_group *
3383 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3384                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3385                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3386 {
3387         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3388         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3389         unsigned long max_pull;
3390         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3391         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3392         int load_idx, group_imb = 0;
3393 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3394         int power_savings_balance = 1;
3395         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3396         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3397         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3398 #endif
3399
3400         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3401         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3402         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3403         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3404                 load_idx = sd->busy_idx;
3405         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3406                 load_idx = sd->newidle_idx;
3407         else
3408                 load_idx = sd->idle_idx;
3409
3410         do {
3411                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3412                 int local_group;
3413                 int i;
3414                 int __group_imb = 0;
3415                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3416                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3417
3418                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3419
3420                 if (local_group)
3421                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3422
3423                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3424                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3425                 max_cpu_load = 0;
3426                 min_cpu_load = ~0UL;
3427
3428                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3429                         struct rq *rq;
3430
3431                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3432                                 continue;
3433
3434                         rq = cpu_rq(i);
3435
3436                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3437                                 *sd_idle = 0;
3438
3439                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3440                         if (local_group) {
3441                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3442                                         first_idle_cpu = 1;
3443                                         balance_cpu = i;
3444                                 }
3445
3446                                 load = target_load(i, load_idx);
3447                         } else {
3448                                 load = source_load(i, load_idx);
3449                                 if (load > max_cpu_load)
3450                                         max_cpu_load = load;
3451                                 if (min_cpu_load > load)
3452                                         min_cpu_load = load;
3453                         }
3454
3455                         avg_load += load;
3456                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3457                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3458                 }
3459
3460                 /*
3461                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3462                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3463                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3464                  * to do the newly idle load balance.
3465                  */
3466                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3467                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3468                         *balance = 0;
3469                         goto ret;
3470                 }
3471
3472                 total_load += avg_load;
3473                 total_pwr += group->__cpu_power;
3474
3475                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3476                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3477                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3478
3479                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3480                         __group_imb = 1;
3481
3482                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3483
3484                 if (local_group) {
3485                         this_load = avg_load;
3486                         this = group;
3487                         this_nr_running = sum_nr_running;
3488                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3489                 } else if (avg_load > max_load &&
3490                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3491                         max_load = avg_load;
3492                         busiest = group;
3493                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3494                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3495                         group_imb = __group_imb;
3496                 }
3497
3498 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3499                 /*
3500                  * Busy processors will not participate in power savings
3501                  * balance.
3502                  */
3503                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3504                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3505                         goto group_next;
3506
3507                 /*
3508                  * If the local group is idle or completely loaded
3509                  * no need to do power savings balance at this domain
3510                  */
3511                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3512                                     !this_nr_running))
3513                         power_savings_balance = 0;
3514
3515                 /*
3516                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3517                  * don't include that group in power savings calculations
3518                  */
3519                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3520                     || !sum_nr_running)
3521                         goto group_next;
3522
3523                 /*
3524                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3525                  * This is the group from where we need to pick up the load
3526                  * for saving power
3527                  */
3528                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3529                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3530                      first_cpu(group->cpumask) <
3531                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3532                         group_min = group;
3533                         min_nr_running = sum_nr_running;
3534                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3535                                                 sum_nr_running;
3536                 }
3537
3538                 /*
3539                  * Calculate the group which is almost near its
3540                  * capacity but still has some space to pick up some load
3541                  * from other group and save more power
3542                  */
3543                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3544                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3545                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3546                              first_cpu(group->cpumask) >
3547                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3548                                 group_leader = group;
3549                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3550                         }
3551                 }
3552 group_next:
3553 #endif
3554                 group = group->next;
3555         } while (group != sd->groups);
3556
3557         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3558                 goto out_balanced;
3559
3560         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3561
3562         if (this_load >= avg_load ||
3563                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3564                 goto out_balanced;
3565
3566         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3567         if (group_imb)
3568                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3569
3570         /*
3571          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3572          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3573          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3574          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3575          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3576          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3577          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3578          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3579          * appear as very large values with unsigned longs.
3580          */
3581         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3582                 goto out_balanced;
3583
3584         /*
3585          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3586          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3587          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3588          */
3589         if (max_load < avg_load) {
3590                 *imbalance = 0;
3591                 goto small_imbalance;
3592         }
3593
3594         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3595         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3596
3597         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3598         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3599                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3600                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3601
3602         /*
3603          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3604          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3605          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3606          * moved
3607          */
3608         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3609                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3610                 unsigned int imbn;
3611
3612 small_imbalance:
3613                 pwr_move = pwr_now = 0;
3614                 imbn = 2;
3615                 if (this_nr_running) {
3616                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3617                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3618                                 imbn = 1;
3619                 } else
3620                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3621
3622                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3623                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3624                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3625                         return busiest;
3626                 }
3627
3628                 /*
3629                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3630                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3631                  * moving them.
3632                  */
3633
3634                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3635                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3636                 pwr_now += this->__cpu_power *
3637                                 min(this_load_per_task, this_load);
3638                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3639
3640                 /* Amount of load we'd subtract */
3641                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3642                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3643                 if (max_load > tmp)
3644                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3645                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3646
3647                 /* Amount of load we'd add */
3648                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3649                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3650                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3651                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3652                 else
3653                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3654                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3655                 pwr_move += this->__cpu_power *
3656                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3657                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3658
3659                 /* Move if we gain throughput */
3660                 if (pwr_move > pwr_now)
3661                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3662         }
3663
3664         return busiest;
3665
3666 out_balanced:
3667 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3668         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3669                 goto ret;
3670
3671         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3672                 *imbalance = min_load_per_task;
3673                 return group_min;
3674         }
3675 #endif
3676 ret:
3677         *imbalance = 0;
3678         return NULL;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3683  */
3684 static struct rq *
3685 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3686                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3687 {
3688         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3689         unsigned long max_load = 0;
3690         int i;
3691
3692         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3693                 unsigned long wl;
3694
3695                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3696                         continue;
3697
3698                 rq = cpu_rq(i);
3699                 wl = weighted_cpuload(i);
3700
3701                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3702                         continue;
3703
3704                 if (wl > max_load) {
3705                         max_load = wl;
3706                         busiest = rq;
3707                 }
3708         }
3709
3710         return busiest;
3711 }
3712
3713 /*
3714  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3715  * so long as it is large enough.
3716  */
3717 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3718
3719 /*
3720  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3721  * tasks if there is an imbalance.
3722  */
3723 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3724                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3725                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3726 {
3727         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3728         struct sched_group *group;
3729         unsigned long imbalance;
3730         struct rq *busiest;
3731         unsigned long flags;
3732         int unlock_aggregate;
3733
3734         cpus_setall(*cpus);
3735
3736         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3737
3738         /*
3739          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3740          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3741          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3742          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3743          */
3744         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3745             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3746                 sd_idle = 1;
3747
3748         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3749
3750 redo:
3751         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3752                                    cpus, balance);
3753
3754         if (*balance == 0)
3755                 goto out_balanced;
3756
3757         if (!group) {
3758                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3759                 goto out_balanced;
3760         }
3761
3762         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3763         if (!busiest) {
3764                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3765                 goto out_balanced;
3766         }
3767
3768         BUG_ON(busiest == this_rq);
3769
3770         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3771
3772         ld_moved = 0;
3773         if (busiest->nr_running > 1) {
3774                 /*
3775                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3776                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3777                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3778                  * correctly treated as an imbalance.
3779                  */
3780                 local_irq_save(flags);
3781                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3782                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3783                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3784                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3785                 local_irq_restore(flags);
3786
3787                 /*
3788                  * some other cpu did the load balance for us.
3789                  */
3790                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3791                         resched_cpu(this_cpu);
3792
3793                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3794                 if (unlikely(all_pinned)) {
3795                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3796                         if (!cpus_empty(*cpus))
3797                                 goto redo;
3798                         goto out_balanced;
3799                 }
3800         }
3801
3802         if (!ld_moved) {
3803                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3804                 sd->nr_balance_failed++;
3805
3806                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3807
3808                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3809
3810                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3811                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3812                          */
3813                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3814                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3815                                 all_pinned = 1;
3816                                 goto out_one_pinned;
3817                         }
3818
3819                         if (!busiest->active_balance) {
3820                                 busiest->active_balance = 1;
3821                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3822                                 active_balance = 1;
3823                         }
3824                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3825                         if (active_balance)
3826                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3827
3828                         /*
3829                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3830                          * counter.
3831                          */
3832                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3833                 }
3834         } else
3835                 sd->nr_balance_failed = 0;
3836
3837         if (likely(!active_balance)) {
3838                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3839                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3840         } else {
3841                 /*
3842                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3843                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3844                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3845                  * move_tasks).
3846                  */
3847                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3848                         sd->balance_interval *= 2;
3849         }
3850
3851         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3852             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3853                 ld_moved = -1;
3854
3855         goto out;
3856
3857 out_balanced:
3858         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3859
3860         sd->nr_balance_failed = 0;
3861
3862 out_one_pinned:
3863         /* tune up the balancing interval */
3864         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3865                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3866                 sd->balance_interval *= 2;
3867
3868         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3869             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3870                 ld_moved = -1;
3871         else
3872                 ld_moved = 0;
3873 out:
3874         if (unlock_aggregate)
3875                 put_aggregate(sd);
3876         return ld_moved;
3877 }
3878
3879 /*
3880  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3881  * tasks if there is an imbalance.
3882  *
3883  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3884  * this_rq is locked.
3885  */
3886 static int
3887 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3888                         cpumask_t *cpus)
3889 {
3890         struct sched_group *group;
3891         struct rq *busiest = NULL;
3892         unsigned long imbalance;
3893         int ld_moved = 0;
3894         int sd_idle = 0;
3895         int all_pinned = 0;
3896
3897         cpus_setall(*cpus);
3898
3899         /*
3900          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3901          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3902          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3903          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3904          */
3905         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3906             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3907                 sd_idle = 1;
3908
3909         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3910 redo:
3911         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3912                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3913         if (!group) {
3914                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3915                 goto out_balanced;
3916         }
3917
3918         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3919         if (!busiest) {
3920                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3921                 goto out_balanced;
3922         }
3923
3924         BUG_ON(busiest == this_rq);
3925
3926         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3927
3928         ld_moved = 0;
3929         if (busiest->nr_running > 1) {
3930                 /* Attempt to move tasks */
3931                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3932                 /* this_rq->clock is already updated */
3933                 update_rq_clock(busiest);
3934                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3935                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3936                                         &all_pinned);
3937                 spin_unlock(&busiest->lock);
3938
3939                 if (unlikely(all_pinned)) {
3940                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3941                         if (!cpus_empty(*cpus))
3942                                 goto redo;
3943                 }
3944         }
3945
3946         if (!ld_moved) {
3947                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3948                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3949                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3950                         return -1;
3951         } else
3952                 sd->nr_balance_failed = 0;
3953
3954         return ld_moved;
3955
3956 out_balanced:
3957         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3958         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3959             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3960                 return -1;
3961         sd->nr_balance_failed = 0;
3962
3963         return 0;
3964 }
3965
3966 /*
3967  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3968  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3969  */
3970 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3971 {
3972         struct sched_domain *sd;
3973         int pulled_task = -1;
3974         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3975         cpumask_t tmpmask;
3976
3977         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3978                 unsigned long interval;
3979
3980                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3981                         continue;
3982
3983                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3984                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3985                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3986                                                            sd, &tmpmask);
3987
3988                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3989                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3990                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3991                 if (pulled_task)
3992                         break;
3993         }
3994         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3995                 /*
3996                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3997                  * a busy processor. So reset next_balance.
3998                  */
3999                 this_rq->next_balance = next_balance;
4000         }
4001 }
4002
4003 /*
4004  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4005  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4006  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4007  * logical imbalances.
4008  *
4009  * Called with busiest_rq locked.
4010  */
4011 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4012 {
4013         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4014         struct sched_domain *sd;
4015         struct rq *target_rq;
4016
4017         /* Is there any task to move? */
4018         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4019                 return;
4020
4021         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4022
4023         /*
4024          * This condition is "impossible", if it occurs
4025          * we need to fix it. Originally reported by
4026          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4027          */
4028         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4029
4030         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4031         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4032         update_rq_clock(busiest_rq);
4033         update_rq_clock(target_rq);
4034
4035         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4036         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4037                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4038                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
4039                                 break;
4040         }
4041
4042         if (likely(sd)) {
4043                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4044
4045                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4046                                   sd, CPU_IDLE))
4047                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4048                 else
4049                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4050         }
4051         spin_unlock(&target_rq->lock);
4052 }
4053
4054 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4055 static struct {
4056         atomic_t load_balancer;
4057         cpumask_t cpu_mask;
4058 } nohz ____cacheline_aligned = {
4059         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4060         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
4061 };
4062
4063 /*
4064  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4065  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4066  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4067  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4068  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4069  * arrives...
4070  *
4071  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4072  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4073  * nohz.cpu_mask..
4074  *
4075  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4076  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4077  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4078  * there is no need for ilb owner.
4079  *
4080  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4081  * next busy scheduler_tick()
4082  */
4083 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4084 {
4085         int cpu = smp_processor_id();
4086
4087         if (stop_tick) {
4088                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4089                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4090
4091                 /*
4092                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4093                  */
4094                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4095                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4096                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4097                                 BUG();
4098                         return 0;
4099                 }
4100
4101                 /* time for ilb owner also to sleep */
4102                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4103                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4104                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4105                         return 0;
4106                 }
4107
4108                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4109                         /* make me the ilb owner */
4110                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4111                                 return 1;
4112                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4113                         return 1;
4114         } else {
4115                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4116                         return 0;
4117
4118                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4119
4120                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4121                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4122                                 BUG();
4123         }
4124         return 0;
4125 }
4126 #endif
4127
4128 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4129
4130 /*
4131  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4132  * and initiates a balancing operation if so.
4133  *
4134  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4135  */
4136 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4137 {
4138         int balance = 1;
4139         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4140         unsigned long interval;
4141         struct sched_domain *sd;
4142         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4143         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4144         int update_next_balance = 0;
4145         cpumask_t tmp;
4146
4147         for_each_domain(cpu, sd) {
4148                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4149                         continue;
4150
4151                 interval = sd->balance_interval;
4152                 if (idle != CPU_IDLE)
4153                         interval *= sd->busy_factor;
4154
4155                 /* scale ms to jiffies */
4156                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4157                 if (unlikely(!interval))
4158                         interval = 1;
4159                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4160                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4161
4162
4163                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4164                         if (!spin_trylock(&balancing))
4165                                 goto out;
4166                 }
4167
4168                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4169                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4170                                 /*
4171                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4172                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4173                                  * not idle.
4174                                  */
4175                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4176                         }
4177                         sd->last_balance = jiffies;
4178                 }
4179                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4180                         spin_unlock(&balancing);
4181 out:
4182                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4183                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4184                         update_next_balance = 1;
4185                 }
4186
4187                 /*
4188                  * Stop the load balance at this level. There is another
4189                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4190                  * actively.
4191                  */
4192                 if (!balance)
4193                         break;
4194         }
4195
4196         /*
4197          * next_balance will be updated only when there is a need.
4198          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4199          * updated.
4200          */
4201         if (likely(update_next_balance))
4202                 rq->next_balance = next_balance;
4203 }
4204
4205 /*
4206  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4207  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4208  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4209  */
4210 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4211 {
4212         int this_cpu = smp_processor_id();
4213         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4214         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4215                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4216
4217         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4218
4219 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4220         /*
4221          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4222          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4223          * stopped.
4224          */
4225         if (this_rq->idle_at_tick &&
4226             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4227                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4228                 struct rq *rq;
4229                 int balance_cpu;
4230
4231                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4232                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4233                         /*
4234                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4235                          * work being done for other cpus. Next load
4236                          * balancing owner will pick it up.
4237                          */
4238                         if (need_resched())
4239                                 break;
4240
4241                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4242
4243                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4244                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4245                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4246                 }
4247         }
4248 #endif
4249 }
4250
4251 /*
4252  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4253  *
4254  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4255  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4256  * if the whole system is idle.
4257  */
4258 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4259 {
4260 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4261         /*
4262          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4263          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4264          * load balancer.
4265          */
4266         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4267                 rq->in_nohz_recently = 0;
4268
4269                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4270                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4271                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4272                 }
4273
4274                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4275                         /*
4276                          * simple selection for now: Nominate the
4277                          * first cpu in the nohz list to be the next
4278                          * ilb owner.
4279                          *
4280                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4281                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4282                          */
4283                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4284
4285                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4286                                 resched_cpu(ilb);
4287                 }
4288         }
4289
4290         /*
4291          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4292          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4293          */
4294         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4295             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4296                 resched_cpu(cpu);
4297                 return;
4298         }
4299
4300         /*
4301          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4302          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4303          */
4304         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4305             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4306                 return;
4307 #endif
4308         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4309                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4310 }
4311
4312 #else   /* CONFIG_SMP */
4313
4314 /*
4315  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4316  */
4317 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4318 {
4319 }
4320
4321 #endif
4322
4323 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4324
4325 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4326
4327 /*
4328  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4329  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4330  */
4331 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4332 {
4333         unsigned long flags;
4334         u64 ns, delta_exec;
4335         struct rq *rq;
4336
4337         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4338         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4339         if (task_current(rq, p)) {
4340                 update_rq_clock(rq);
4341                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4342                 if ((s64)delta_exec > 0)
4343                         ns += delta_exec;
4344         }
4345         task_rq_unlock(rq, &flags);
4346
4347         return ns;
4348 }
4349
4350 /*
4351  * Account user cpu time to a process.
4352  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4353  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4354  */
4355 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4356 {
4357         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4358         cputime64_t tmp;
4359
4360         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4361
4362         /* Add user time to cpustat. */
4363         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4364         if (TASK_NICE(p) > 0)
4365                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4366         else
4367                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4368 }
4369
4370 /*
4371  * Account guest cpu time to a process.
4372  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4373  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4374  */
4375 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4376 {
4377         cputime64_t tmp;
4378         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4379
4380         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4381
4382         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4383         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4384
4385         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4386         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4387 }
4388
4389 /*
4390  * Account scaled user cpu time to a process.
4391  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4392  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4393  */
4394 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4395 {
4396         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4397 }
4398
4399 /*
4400  * Account system cpu time to a process.
4401  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4402  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4403  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4404  */
4405 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4406                          cputime_t cputime)
4407 {
4408         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4409         struct rq *rq = this_rq();
4410         cputime64_t tmp;
4411
4412         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4413                 account_guest_time(p, cputime);
4414                 return;
4415         }
4416
4417         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4418
4419         /* Add system time to cpustat. */
4420         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4421         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4422                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4423         else if (softirq_count())
4424                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4425         else if (p != rq->idle)
4426                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4427         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4428                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4429         else
4430                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4431         /* Account for system time used */
4432         acct_update_integrals(p);
4433 }
4434
4435 /*
4436  * Account scaled system cpu time to a process.
4437  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4438  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4439  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4440  */
4441 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4442 {
4443         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4444 }
4445
4446 /*
4447  * Account for involuntary wait time.
4448  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4449  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4450  */
4451 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4452 {
4453         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4454         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4455         struct rq *rq = this_rq();
4456
4457         if (p == rq->idle) {
4458                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4459                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4460                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4461                 else
4462                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4463         } else
4464                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4465 }
4466
4467 /*
4468  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4469  * We call it with interrupts disabled.
4470  *
4471  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4472  * timeslices.
4473  */
4474 void scheduler_tick(void)
4475 {
4476         int cpu = smp_processor_id();
4477         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4478         struct task_struct *curr = rq->curr;
4479         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4480
4481         spin_lock(&rq->lock);
4482         __update_rq_clock(rq);
4483         /*
4484          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4485          */
4486         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4487                 rq->clock = next_tick;
4488                 rq->clock_underflows++;
4489         }
4490         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4491         update_last_tick_seen(rq);
4492         update_cpu_load(rq);
4493         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4494         spin_unlock(&rq->lock);
4495
4496 #ifdef CONFIG_SMP
4497         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4498         trigger_load_balance(rq, cpu);
4499 #endif
4500 }
4501
4502 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4503
4504 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4505 {
4506         /*
4507          * Underflow?
4508          */
4509         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4510                 return;
4511         preempt_count() += val;
4512         /*
4513          * Spinlock count overflowing soon?
4514          */
4515         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4516                                 PREEMPT_MASK - 10);
4517 }
4518 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4519
4520 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4521 {
4522         /*
4523          * Underflow?
4524          */
4525         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4526                 return;
4527         /*
4528          * Is the spinlock portion underflowing?
4529          */
4530         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4531                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4532                 return;
4533
4534         preempt_count() -= val;
4535 }
4536 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4537
4538 #endif
4539
4540 /*
4541  * Print scheduling while atomic bug:
4542  */
4543 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4544 {
4545         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4546
4547         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4548                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4549
4550         debug_show_held_locks(prev);
4551         if (irqs_disabled())
4552                 print_irqtrace_events(prev);
4553
4554         if (regs)
4555                 show_regs(regs);
4556         else
4557                 dump_stack();
4558 }
4559
4560 /*
4561  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4562  */
4563 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4564 {
4565         /*
4566          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4567          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4568          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4569          */
4570         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4571                 __schedule_bug(prev);
4572
4573         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4574
4575         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4577         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4578                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4579                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4580         }
4581 #endif
4582 }
4583
4584 /*
4585  * Pick up the highest-prio task:
4586  */
4587 static inline struct task_struct *
4588 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4589 {
4590         const struct sched_class *class;
4591         struct task_struct *p;
4592
4593         /*
4594          * Optimization: we know that if all tasks are in
4595          * the fair class we can call that function directly:
4596          */
4597         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4598                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4599                 if (likely(p))
4600                         return p;
4601         }
4602
4603         class = sched_class_highest;
4604         for ( ; ; ) {
4605                 p = class->pick_next_task(rq);
4606                 if (p)
4607                         return p;
4608                 /*
4609                  * Will never be NULL as the idle class always
4610                  * returns a non-NULL p:
4611                  */
4612                 class = class->next;
4613         }
4614 }
4615
4616 /*
4617  * schedule() is the main scheduler function.
4618  */
4619 asmlinkage void __sched schedule(void)
4620 {
4621         struct task_struct *prev, *next;
4622         unsigned long *switch_count;
4623         struct rq *rq;
4624         int cpu;
4625
4626 need_resched:
4627         preempt_disable();
4628         cpu = smp_processor_id();
4629         rq = cpu_rq(cpu);
4630         rcu_qsctr_inc(cpu);
4631         prev = rq->curr;
4632         switch_count = &prev->nivcsw;
4633
4634         release_kernel_lock(prev);
4635 need_resched_nonpreemptible:
4636
4637         schedule_debug(prev);
4638
4639         hrtick_clear(rq);
4640
4641         /*
4642          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4643          */
4644         local_irq_disable();
4645         __update_rq_clock(rq);
4646         spin_lock(&rq->lock);
4647         clear_tsk_need_resched(prev);
4648
4649         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4650                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4651                                 signal_pending(prev))) {
4652                         prev->state = TASK_RUNNING;
4653                 } else {
4654                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4655                 }
4656                 switch_count = &prev->nvcsw;
4657         }
4658
4659 #ifdef CONFIG_SMP
4660         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4661                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4662 #endif
4663
4664         if (unlikely(!rq->nr_running))
4665                 idle_balance(cpu, rq);
4666
4667         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4668         next = pick_next_task(rq, prev);
4669
4670         if (likely(prev != next)) {
4671                 sched_info_switch(prev, next);
4672
4673                 rq->nr_switches++;
4674                 rq->curr = next;
4675                 ++*switch_count;
4676
4677                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4678                 /*
4679                  * the context switch might have flipped the stack from under
4680                  * us, hence refresh the local variables.
4681                  */
4682                 cpu = smp_processor_id();
4683                 rq = cpu_rq(cpu);
4684         } else
4685                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4686
4687         hrtick_set(rq);
4688
4689         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4690                 goto need_resched_nonpreemptible;
4691
4692         preempt_enable_no_resched();
4693         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4694                 goto need_resched;
4695 }
4696 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4697
4698 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4699 /*
4700  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4701  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4702  * occur there and call schedule directly.
4703  */
4704 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4705 {
4706         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4707         struct task_struct *task = current;
4708         int saved_lock_depth;
4709
4710         /*
4711          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4712          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4713          */
4714         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4715                 return;
4716
4717         do {
4718                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4719
4720                 /*
4721                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4722                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4723                  * auto-release the semaphore:
4724                  */
4725                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4726                 task->lock_depth = -1;
4727                 schedule();
4728                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4729                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4730
4731                 /*
4732                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4733                  * between schedule and now.
4734                  */
4735                 barrier();
4736         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4737 }
4738 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4739
4740 /*
4741  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4742  * off of irq context.
4743  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4744  * protect us against recursive calling from irq.
4745  */
4746 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4747 {
4748         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4749         struct task_struct *task = current;
4750         int saved_lock_depth;
4751
4752         /* Catch callers which need to be fixed */
4753         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4754
4755         do {
4756                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4757
4758                 /*
4759                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4760                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4761                  * auto-release the semaphore:
4762                  */
4763                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4764                 task->lock_depth = -1;
4765                 local_irq_enable();
4766                 schedule();
4767                 local_irq_disable();
4768                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4769                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4770
4771                 /*
4772                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4773                  * between schedule and now.
4774                  */
4775                 barrier();
4776         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4777 }
4778
4779 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4780
4781 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4782                           void *key)
4783 {
4784         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4785 }
4786 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4787
4788 /*
4789  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4790  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4791  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4792  *
4793  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4794  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4795  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4796  */
4797 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4798                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4799 {
4800         wait_queue_t *curr, *next;
4801
4802         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4803                 unsigned flags = curr->flags;
4804
4805                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4806                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4807                         break;
4808         }
4809 }
4810
4811 /**
4812  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4813  * @q: the waitqueue
4814  * @mode: which threads
4815  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4816  * @key: is directly passed to the wakeup function
4817  */
4818 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4819                         int nr_exclusive, void *key)
4820 {
4821         unsigned long flags;
4822
4823         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4824         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4825         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4826 }
4827 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4828
4829 /*
4830  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4831  */
4832 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4833 {
4834         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4835 }
4836
4837 /**
4838  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4839  * @q: the waitqueue
4840  * @mode: which threads
4841  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4842  *
4843  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4844  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4845  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4846  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4847  *
4848  * On UP it can prevent extra preemption.
4849  */
4850 void
4851 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4852 {
4853         unsigned long flags;
4854         int sync = 1;
4855
4856         if (unlikely(!q))
4857                 return;
4858
4859         if (unlikely(!nr_exclusive))
4860                 sync = 0;
4861
4862         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4863         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4864         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4867
4868 void complete(struct completion *x)
4869 {
4870         unsigned long flags;
4871
4872         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4873         x->done++;
4874         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4875         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4876 }
4877 EXPORT_SYMBOL(complete);
4878
4879 void complete_all(struct completion *x)
4880 {
4881         unsigned long flags;
4882
4883         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4884         x->done += UINT_MAX/2;
4885         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4886         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4887 }
4888 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4889
4890 static inline long __sched
4891 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4892 {
4893         if (!x->done) {
4894                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4895
4896                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4897                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4898                 do {
4899                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4900                              signal_pending(current)) ||
4901                             (state == TASK_KILLABLE &&
4902                              fatal_signal_pending(current))) {
4903                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4904                                 return -ERESTARTSYS;
4905                         }
4906                         __set_current_state(state);
4907                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4908                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4909                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4910                         if (!timeout) {
4911                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4912                                 return timeout;
4913                         }
4914                 } while (!x->done);
4915                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4916         }
4917         x->done--;
4918         return timeout;
4919 }
4920
4921 static long __sched
4922 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4923 {
4924         might_sleep();
4925
4926         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4927         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4928         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4929         return timeout;
4930 }
4931
4932 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4933 {
4934         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4935 }
4936 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4937
4938 unsigned long __sched
4939 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4940 {
4941         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4942 }
4943 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4944
4945 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4946 {
4947         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4948         if (t == -ERESTARTSYS)
4949                 return t;
4950         return 0;
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4953
4954 unsigned long __sched
4955 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4956                                           unsigned long timeout)
4957 {
4958         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4959 }
4960 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4961
4962 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4963 {
4964         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4965         if (t == -ERESTARTSYS)
4966                 return t;
4967         return 0;
4968 }
4969 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4970
4971 static long __sched
4972 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4973 {
4974         unsigned long flags;
4975         wait_queue_t wait;
4976
4977         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4978
4979         __set_current_state(state);
4980
4981         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4982         __add_wait_queue(q, &wait);
4983         spin_unlock(&q->lock);
4984         timeout = schedule_timeout(timeout);
4985         spin_lock_irq(&q->lock);
4986         __remove_wait_queue(q, &wait);
4987         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4988
4989         return timeout;
4990 }
4991
4992 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4993 {
4994         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4995 }
4996 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4997
4998 long __sched
4999 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5000 {
5001         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5004
5005 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5006 {
5007         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5008 }
5009 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5010
5011 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5012 {
5013         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5014 }
5015 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5016
5017 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5018
5019 /*
5020  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5021  * @p: task
5022  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5023  *
5024  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5025  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5026  *
5027  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5028  */
5029 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5030 {
5031         unsigned long flags;
5032         int oldprio, on_rq, running;
5033         struct rq *rq;
5034         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5035
5036         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5037
5038         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5039         update_rq_clock(rq);
5040
5041         oldprio = p->prio;
5042         on_rq = p->se.on_rq;
5043         running = task_current(rq, p);
5044         if (on_rq)
5045                 dequeue_task(rq, p, 0);
5046         if (running)
5047                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5048
5049         if (rt_prio(prio))
5050                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5051         else
5052                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5053
5054         p->prio = prio;
5055
5056         if (running)
5057                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5058         if (on_rq) {
5059                 enqueue_task(rq, p, 0);
5060
5061                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5062         }
5063         task_rq_unlock(rq, &flags);
5064 }
5065
5066 #endif
5067
5068 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5069 {
5070         int old_prio, delta, on_rq;
5071         unsigned long flags;
5072         struct rq *rq;
5073
5074         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5075                 return;
5076         /*
5077          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5078          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5079          */
5080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5081         update_rq_clock(rq);
5082         /*
5083          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5084          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5085          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5086          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5087          */
5088         if (task_has_rt_policy(p)) {
5089                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5090                 goto out_unlock;
5091         }
5092         on_rq = p->se.on_rq;
5093         if (on_rq)
5094                 dequeue_task(rq, p, 0);
5095
5096         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5097         set_load_weight(p);
5098         old_prio = p->prio;
5099         p->prio = effective_prio(p);
5100         delta = p->prio - old_prio;
5101
5102         if (on_rq) {
5103                 enqueue_task(rq, p, 0);
5104                 /*
5105                  * If the task increased its priority or is running and
5106                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5107                  */
5108                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5109                         resched_task(rq->curr);
5110         }
5111 out_unlock:
5112         task_rq_unlock(rq, &flags);
5113 }
5114 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5115
5116 /*
5117  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5118  * @p: task
5119  * @nice: nice value
5120  */
5121 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5122 {
5123         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5124         int nice_rlim = 20 - nice;
5125
5126         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5127                 capable(CAP_SYS_NICE));
5128 }
5129
5130 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5131
5132 /*
5133  * sys_nice - change the priority of the current process.
5134  * @increment: priority increment
5135  *
5136  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5137  * does similar things.
5138  */
5139 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5140 {
5141         long nice, retval;
5142
5143         /*
5144          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5145          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5146          * and we have a single winner.
5147          */
5148         if (increment < -40)
5149                 increment = -40;
5150         if (increment > 40)
5151                 increment = 40;
5152
5153         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5154         if (nice < -20)
5155                 nice = -20;
5156         if (nice > 19)
5157                 nice = 19;
5158
5159         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5160                 return -EPERM;
5161
5162         retval = security_task_setnice(current, nice);
5163         if (retval)
5164                 return retval;
5165
5166         set_user_nice(current, nice);
5167         return 0;
5168 }
5169
5170 #endif
5171
5172 /**
5173  * task_prio - return the priority value of a given task.
5174  * @p: the task in question.
5175  *
5176  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5177  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5178  * around 0, value goes from -16 to +15.
5179  */
5180 int task_prio(const struct task_struct *p)
5181 {
5182         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5183 }
5184
5185 /**
5186  * task_nice - return the nice value of a given task.
5187  * @p: the task in question.
5188  */
5189 int task_nice(const struct task_struct *p)
5190 {
5191         return TASK_NICE(p);
5192 }
5193 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5194
5195 /**
5196  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5197  * @cpu: the processor in question.
5198  */
5199 int idle_cpu(int cpu)
5200 {
5201         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5202 }
5203
5204 /**
5205  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5206  * @cpu: the processor in question.
5207  */
5208 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5209 {
5210         return cpu_rq(cpu)->idle;
5211 }
5212
5213 /**
5214  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5215  * @pid: the pid in question.
5216  */
5217 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5218 {
5219         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5220 }
5221
5222 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5223 static void
5224 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5225 {
5226         BUG_ON(p->se.on_rq);
5227
5228         p->policy = policy;
5229         switch (p->policy) {
5230         case SCHED_NORMAL:
5231         case SCHED_BATCH:
5232         case SCHED_IDLE:
5233                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5234                 break;
5235         case SCHED_FIFO:
5236         case SCHED_RR:
5237                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5238                 break;
5239         }
5240
5241         p->rt_priority = prio;
5242         p->normal_prio = normal_prio(p);
5243         /* we are holding p->pi_lock already */
5244         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5245         set_load_weight(p);
5246 }
5247
5248 /**
5249  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5250  * @p: the task in question.
5251  * @policy: new policy.
5252  * @param: structure containing the new RT priority.
5253  *
5254  * NOTE that the task may be already dead.
5255  */
5256 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5257                        struct sched_param *param)
5258 {
5259         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5260         unsigned long flags;
5261         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5262         struct rq *rq;
5263
5264         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5265         BUG_ON(in_interrupt());
5266 recheck:
5267         /* double check policy once rq lock held */
5268         if (policy < 0)
5269                 policy = oldpolicy = p->policy;
5270         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5271                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5272                         policy != SCHED_IDLE)
5273                 return -EINVAL;
5274         /*
5275          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5276          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5277          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5278          */
5279         if (param->sched_priority < 0 ||
5280             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5281             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5282                 return -EINVAL;
5283         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5284                 return -EINVAL;
5285
5286         /*
5287          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5288          */
5289         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5290                 if (rt_policy(policy)) {
5291                         unsigned long rlim_rtprio;
5292
5293                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5294                                 return -ESRCH;
5295                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5296                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5297
5298                         /* can't set/change the rt policy */
5299                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5300                                 return -EPERM;
5301
5302                         /* can't increase priority */
5303                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5304                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5305                                 return -EPERM;
5306                 }
5307                 /*
5308                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5309                  * move out of SCHED_IDLE either:
5310                  */
5311                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5312                         return -EPERM;
5313
5314                 /* can't change other user's priorities */
5315                 if ((current->euid != p->euid) &&
5316                     (current->euid != p->uid))
5317                         return -EPERM;
5318         }
5319
5320 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5321         /*
5322          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5323          * assigned.
5324          */
5325         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5326                 return -EPERM;
5327 #endif
5328
5329         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5330         if (retval)
5331                 return retval;
5332         /*
5333          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5334          * changing the priority of the task:
5335          */
5336         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5337         /*
5338          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5339          * runqueue lock must be held.
5340          */
5341         rq = __task_rq_lock(p);
5342         /* recheck policy now with rq lock held */
5343         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5344                 policy = oldpolicy = -1;
5345                 __task_rq_unlock(rq);
5346                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5347                 goto recheck;
5348         }
5349         update_rq_clock(rq);
5350         on_rq = p->se.on_rq;
5351         running = task_current(rq, p);
5352         if (on_rq)
5353                 deactivate_task(rq, p, 0);
5354         if (running)
5355                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5356
5357         oldprio = p->prio;
5358         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5359
5360         if (running)
5361                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5362         if (on_rq) {
5363                 activate_task(rq, p, 0);
5364
5365                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5366         }
5367         __task_rq_unlock(rq);
5368         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5369
5370         rt_mutex_adjust_pi(p);
5371
5372         return 0;
5373 }
5374 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5375
5376 static int
5377 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5378 {
5379         struct sched_param lparam;
5380         struct task_struct *p;
5381         int retval;
5382
5383         if (!param || pid < 0)
5384                 return -EINVAL;
5385         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5386                 return -EFAULT;
5387
5388         rcu_read_lock();
5389         retval = -ESRCH;
5390         p = find_process_by_pid(pid);
5391         if (p != NULL)
5392                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5393         rcu_read_unlock();
5394
5395         return retval;
5396 }
5397
5398 /**
5399  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5400  * @pid: the pid in question.
5401  * @policy: new policy.
5402  * @param: structure containing the new RT priority.
5403  */
5404 asmlinkage long
5405 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5406 {
5407         /* negative values for policy are not valid */
5408         if (policy < 0)
5409                 return -EINVAL;
5410
5411         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5412 }
5413
5414 /**
5415  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5416  * @pid: the pid in question.
5417  * @param: structure containing the new RT priority.
5418  */
5419 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5420 {
5421         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5422 }
5423
5424 /**
5425  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5426  * @pid: the pid in question.
5427  */
5428 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5429 {
5430         struct task_struct *p;
5431         int retval;
5432
5433         if (pid < 0)
5434                 return -EINVAL;
5435
5436         retval = -ESRCH;
5437         read_lock(&tasklist_lock);
5438         p = find_process_by_pid(pid);
5439         if (p) {
5440                 retval = security_task_getscheduler(p);
5441                 if (!retval)
5442                         retval = p->policy;
5443         }
5444         read_unlock(&tasklist_lock);
5445         return retval;
5446 }
5447
5448 /**
5449  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5450  * @pid: the pid in question.
5451  * @param: structure containing the RT priority.
5452  */
5453 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5454 {
5455         struct sched_param lp;
5456         struct task_struct *p;
5457         int retval;
5458
5459         if (!param || pid < 0)
5460                 return -EINVAL;
5461
5462         read_lock(&tasklist_lock);
5463         p = find_process_by_pid(pid);
5464         retval = -ESRCH;
5465         if (!p)
5466                 goto out_unlock;
5467
5468         retval = security_task_getscheduler(p);
5469         if (retval)
5470                 goto out_unlock;
5471
5472         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5473         read_unlock(&tasklist_lock);
5474
5475         /*
5476          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5477          */
5478         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5479
5480         return retval;
5481
5482 out_unlock:
5483         read_unlock(&tasklist_lock);
5484         return retval;
5485 }
5486
5487 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5488 {
5489         cpumask_t cpus_allowed;
5490         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5491         struct task_struct *p;
5492         int retval;
5493
5494         get_online_cpus();
5495         read_lock(&tasklist_lock);
5496
5497         p = find_process_by_pid(pid);
5498         if (!p) {
5499                 read_unlock(&tasklist_lock);
5500                 put_online_cpus();
5501                 return -ESRCH;
5502         }
5503
5504         /*
5505          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5506          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5507          * usage count and then drop tasklist_lock.
5508          */
5509         get_task_struct(p);
5510         read_unlock(&tasklist_lock);
5511
5512         retval = -EPERM;
5513         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5514                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5515                 goto out_unlock;
5516
5517         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5518         if (retval)
5519                 goto out_unlock;
5520
5521         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5522         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5523  again:
5524         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5525
5526         if (!retval) {
5527                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5528                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5529                         /*
5530                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5531                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5532                          * cpuset's cpus_allowed
5533                          */
5534                         new_mask = cpus_allowed;
5535                         goto again;
5536                 }
5537         }
5538 out_unlock:
5539         put_task_struct(p);
5540         put_online_cpus();
5541         return retval;
5542 }
5543
5544 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5545                              cpumask_t *new_mask)
5546 {
5547         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5548                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5549         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5550                 len = sizeof(cpumask_t);
5551         }
5552         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5553 }
5554
5555 /**
5556  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5557  * @pid: pid of the process
5558  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5559  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5560  */
5561 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5562                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5563 {
5564         cpumask_t new_mask;
5565         int retval;
5566
5567         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5568         if (retval)
5569                 return retval;
5570
5571         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5572 }
5573
5574 /*
5575  * Represents all cpu's present in the system
5576  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5577  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5578  * method, such as ACPI for e.g.
5579  */
5580
5581 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5582 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5583
5584 #ifndef CONFIG_SMP
5585 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5586 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5587
5588 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5589 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5590 #endif
5591
5592 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5593 {
5594         struct task_struct *p;
5595         int retval;
5596
5597         get_online_cpus();
5598         read_lock(&tasklist_lock);
5599
5600         retval = -ESRCH;
5601         p = find_process_by_pid(pid);
5602         if (!p)
5603                 goto out_unlock;
5604
5605         retval = security_task_getscheduler(p);
5606         if (retval)
5607                 goto out_unlock;
5608
5609         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5610
5611 out_unlock:
5612         read_unlock(&tasklist_lock);
5613         put_online_cpus();
5614
5615         return retval;
5616 }
5617
5618 /**
5619  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5620  * @pid: pid of the process
5621  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5622  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5623  */
5624 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5625                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5626 {
5627         int ret;
5628         cpumask_t mask;
5629
5630         if (len < sizeof(cpumask_t))
5631                 return -EINVAL;
5632
5633         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5634         if (ret < 0)
5635                 return ret;
5636
5637         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5638                 return -EFAULT;
5639
5640         return sizeof(cpumask_t);
5641 }
5642
5643 /**
5644  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5645  *
5646  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5647  * other threads running on this CPU then this function will return.
5648  */
5649 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5650 {
5651         struct rq *rq = this_rq_lock();
5652
5653         schedstat_inc(rq, yld_count);
5654         current->sched_class->yield_task(rq);
5655
5656         /*
5657          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5658          * no need to preempt or enable interrupts:
5659          */
5660         __release(rq->lock);
5661         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5662         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5663         preempt_enable_no_resched();
5664
5665         schedule();
5666
5667         return 0;
5668 }
5669
5670 static void __cond_resched(void)
5671 {
5672 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5673         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5674 #endif
5675         /*
5676          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5677          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5678          * cond_resched() call.
5679          */
5680         do {
5681                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5682                 schedule();
5683                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5684         } while (need_resched());
5685 }
5686
5687 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5688 int __sched _cond_resched(void)
5689 {
5690         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5691                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5692                 __cond_resched();
5693                 return 1;
5694         }
5695         return 0;
5696 }
5697 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5698 #endif
5699
5700 /*
5701  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5702  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5703  *
5704  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5705  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5706  * spin_unlock(), once by hand).
5707  */
5708 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5709 {
5710         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5711         int ret = 0;
5712
5713         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5714                 spin_unlock(lock);
5715                 if (resched && need_resched())
5716                         __cond_resched();
5717                 else
5718                         cpu_relax();
5719                 ret = 1;
5720                 spin_lock(lock);
5721         }
5722         return ret;
5723 }
5724 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5725
5726 int __sched cond_resched_softirq(void)
5727 {
5728         BUG_ON(!in_softirq());
5729
5730         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5731                 local_bh_enable();
5732                 __cond_resched();
5733                 local_bh_disable();
5734                 return 1;
5735         }
5736         return 0;
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5739
5740 /**
5741  * yield - yield the current processor to other threads.
5742  *
5743  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5744  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5745  */
5746 void __sched yield(void)
5747 {
5748         set_current_state(TASK_RUNNING);
5749         sys_sched_yield();
5750 }
5751 EXPORT_SYMBOL(yield);
5752
5753 /*
5754  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5755  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5756  *
5757  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5758  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5759  */
5760 void __sched io_schedule(void)
5761 {
5762         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5763
5764         delayacct_blkio_start();
5765         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5766         schedule();
5767         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5768         delayacct_blkio_end();
5769 }
5770 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5771
5772 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5773 {
5774         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5775         long ret;
5776
5777         delayacct_blkio_start();
5778         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5779         ret = schedule_timeout(timeout);
5780         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5781         delayacct_blkio_end();
5782         return ret;
5783 }
5784
5785 /**
5786  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5787  * @policy: scheduling class.
5788  *
5789  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5790  * by a given scheduling class.
5791  */
5792 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5793 {
5794         int ret = -EINVAL;
5795
5796         switch (policy) {
5797         case SCHED_FIFO:
5798         case SCHED_RR:
5799                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5800                 break;
5801         case SCHED_NORMAL:
5802         case SCHED_BATCH:
5803         case SCHED_IDLE:
5804                 ret = 0;
5805                 break;
5806         }
5807         return ret;
5808 }
5809
5810 /**
5811  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5812  * @policy: scheduling class.
5813  *
5814  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5815  * by a given scheduling class.
5816  */
5817 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5818 {
5819         int ret = -EINVAL;
5820
5821         switch (policy) {
5822         case SCHED_FIFO:
5823         case SCHED_RR:
5824                 ret = 1;
5825                 break;
5826         case SCHED_NORMAL:
5827         case SCHED_BATCH:
5828         case SCHED_IDLE:
5829                 ret = 0;
5830         }
5831         return ret;
5832 }
5833
5834 /**
5835  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5836  * @pid: pid of the process.
5837  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5838  *
5839  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5840  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5841  */
5842 asmlinkage
5843 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5844 {
5845         struct task_struct *p;
5846         unsigned int time_slice;
5847         int retval;
5848         struct timespec t;
5849
5850         if (pid < 0)
5851                 return -EINVAL;
5852
5853         retval = -ESRCH;
5854         read_lock(&tasklist_lock);
5855         p = find_process_by_pid(pid);
5856         if (!p)
5857                 goto out_unlock;
5858
5859         retval = security_task_getscheduler(p);
5860         if (retval)
5861                 goto out_unlock;
5862
5863         /*
5864          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5865          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5866          */
5867         time_slice = 0;
5868         if (p->policy == SCHED_RR) {
5869                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5870         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5871                 struct sched_entity *se = &p->se;
5872                 unsigned long flags;
5873                 struct rq *rq;
5874
5875                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5876                 if (rq->cfs.load.weight)
5877                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5878                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5879         }
5880         read_unlock(&tasklist_lock);
5881         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5882         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5883         return retval;
5884
5885 out_unlock:
5886         read_unlock(&tasklist_lock);
5887         return retval;
5888 }
5889
5890 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5891
5892 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5893 {
5894         unsigned long free = 0;
5895         unsigned state;
5896
5897         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5898         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5899                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5900 #if BITS_PER_LONG == 32
5901         if (state == TASK_RUNNING)
5902                 printk(KERN_CONT " running  ");
5903         else
5904                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5905 #else
5906         if (state == TASK_RUNNING)
5907                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5908         else
5909                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5910 #endif
5911 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5912         {
5913                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5914                 while (!*n)
5915                         n++;
5916                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5917         }
5918 #endif
5919         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5920                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5921
5922         show_stack(p, NULL);
5923 }
5924
5925 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5926 {
5927         struct task_struct *g, *p;
5928
5929 #if BITS_PER_LONG == 32
5930         printk(KERN_INFO
5931                 "  task                PC stack   pid father\n");
5932 #else
5933         printk(KERN_INFO
5934                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5935 #endif
5936         read_lock(&tasklist_lock);
5937         do_each_thread(g, p) {
5938                 /*
5939                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5940                  * console might take alot of time:
5941                  */
5942                 touch_nmi_watchdog();
5943                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5944                         sched_show_task(p);
5945         } while_each_thread(g, p);
5946
5947         touch_all_softlockup_watchdogs();
5948
5949 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5950         sysrq_sched_debug_show();
5951 #endif
5952         read_unlock(&tasklist_lock);
5953         /*
5954          * Only show locks if all tasks are dumped:
5955          */
5956         if (state_filter == -1)
5957                 debug_show_all_locks();
5958 }
5959
5960 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5961 {
5962         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5963 }
5964
5965 /**
5966  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5967  * @idle: task in question
5968  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5969  *
5970  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5971  * flag, to make booting more robust.
5972  */
5973 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5974 {
5975         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5976         unsigned long flags;
5977
5978         __sched_fork(idle);
5979         idle->se.exec_start = sched_clock();
5980
5981         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5982         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5983         __set_task_cpu(idle, cpu);
5984
5985         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5986         rq->curr = rq->idle = idle;
5987 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5988         idle->oncpu = 1;
5989 #endif
5990         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5991
5992         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5993         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5994
5995         /*
5996          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5997          */
5998         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5999 }
6000
6001 /*
6002  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6003  * indicates which cpus entered this state. This is used
6004  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6005  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6006  * always be CPU_MASK_NONE.
6007  */
6008 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
6009
6010 /*
6011  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6012  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6013  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6014  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6015  * number of CPUs.
6016  *
6017  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6018  */
6019 static inline void sched_init_granularity(void)
6020 {
6021         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6022         const unsigned long limit = 200000000;
6023
6024         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6025         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6026                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6027
6028         sysctl_sched_latency *= factor;
6029         if (sysctl_sched_latency > limit)
6030                 sysctl_sched_latency = limit;
6031
6032         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6033 }
6034
6035 #ifdef CONFIG_SMP
6036 /*
6037  * This is how migration works:
6038  *
6039  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6040  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6041  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6042  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6043  *    thread off the CPU)
6044  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6045  *    task is still in the wrong runqueue.
6046  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6047  *    it and puts it into the right queue.
6048  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6049  * 7) we wake up and the migration is done.
6050  */
6051
6052 /*
6053  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6054  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6055  * is removed from the allowed bitmask.
6056  *
6057  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6058  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6059  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6060  */
6061 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6062 {
6063         struct migration_req req;
6064         unsigned long flags;
6065         struct rq *rq;
6066         int ret = 0;
6067
6068         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6069         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6070                 ret = -EINVAL;
6071                 goto out;
6072         }
6073
6074         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6075                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6076         else {
6077                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6078                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6079         }
6080
6081         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6082         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6083                 goto out;
6084
6085         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6086                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6087                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6088                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6089                 wait_for_completion(&req.done);
6090                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6091                 return 0;
6092         }
6093 out:
6094         task_rq_unlock(rq, &flags);
6095
6096         return ret;
6097 }
6098 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6099
6100 /*
6101  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6102  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6103  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6104  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6105  *
6106  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6107  * as the task is no longer on this CPU.
6108  *
6109  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6110  */
6111 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6112 {
6113         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6114         int ret = 0, on_rq;
6115
6116         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6117                 return ret;
6118
6119         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6120         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6121
6122         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6123         /* Already moved. */
6124         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6125                 goto out;
6126         /* Affinity changed (again). */
6127         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6128                 goto out;
6129
6130         on_rq = p->se.on_rq;
6131         if (on_rq)
6132                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6133
6134         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6135         if (on_rq) {
6136                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6137                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6138         }
6139         ret = 1;
6140 out:
6141         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6142         return ret;
6143 }
6144
6145 /*
6146  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6147  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6148  * another runqueue.
6149  */
6150 static int migration_thread(void *data)
6151 {
6152         int cpu = (long)data;
6153         struct rq *rq;
6154
6155         rq = cpu_rq(cpu);
6156         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6157
6158         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6159         while (!kthread_should_stop()) {
6160                 struct migration_req *req;
6161                 struct list_head *head;
6162
6163                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6164
6165                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6166                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6167                         goto wait_to_die;
6168                 }
6169
6170                 if (rq->active_balance) {
6171                         active_load_balance(rq, cpu);
6172                         rq->active_balance = 0;
6173                 }
6174
6175                 head = &rq->migration_queue;
6176
6177                 if (list_empty(head)) {
6178                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6179                         schedule();
6180                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6181                         continue;
6182                 }
6183                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6184                 list_del_init(head->next);
6185
6186                 spin_unlock(&rq->lock);
6187                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6188                 local_irq_enable();
6189
6190                 complete(&req->done);
6191         }
6192         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6193         return 0;
6194
6195 wait_to_die:
6196         /* Wait for kthread_stop */
6197         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6198         while (!kthread_should_stop()) {
6199                 schedule();
6200                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6201         }
6202         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6203         return 0;
6204 }
6205
6206 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6207
6208 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6209 {
6210         int ret;
6211
6212         local_irq_disable();
6213         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6214         local_irq_enable();
6215         return ret;
6216 }
6217
6218 /*
6219  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6220  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6221  */
6222 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6223 {
6224         unsigned long flags;
6225         cpumask_t mask;
6226         struct rq *rq;
6227         int dest_cpu;
6228
6229         do {
6230                 /* On same node? */
6231                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6232                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6233                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6234
6235                 /* On any allowed CPU? */
6236                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6237                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6238
6239                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6240                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6241                         cpumask_t cpus_allowed;
6242
6243                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6244                         /*
6245                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6246                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6247                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6248                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6249                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6250                          */
6251                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6252                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6253                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6254                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6255
6256                         /*
6257                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6258                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6259                          * leave kernel.
6260                          */
6261                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6262                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6263                                        "longer affine to cpu%d\n",
6264                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6265                         }
6266                 }
6267         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6268 }
6269
6270 /*
6271  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6272  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6273  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6274  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6275  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6276  */
6277 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6278 {
6279         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6280         unsigned long flags;
6281
6282         local_irq_save(flags);
6283         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6284         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6285         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6286         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6287         local_irq_restore(flags);
6288 }
6289
6290 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6291 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6292 {
6293         struct task_struct *p, *t;
6294
6295         read_lock(&tasklist_lock);
6296
6297         do_each_thread(t, p) {
6298                 if (p == current)
6299                         continue;
6300
6301                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6302                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6303         } while_each_thread(t, p);
6304
6305         read_unlock(&tasklist_lock);
6306 }
6307
6308 /*
6309  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6310  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6311  * Used by CPU offline code.
6312  */
6313 void sched_idle_next(void)
6314 {
6315         int this_cpu = smp_processor_id();
6316         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6317         struct task_struct *p = rq->idle;
6318         unsigned long flags;
6319
6320         /* cpu has to be offline */
6321         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6322
6323         /*
6324          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6325          * and interrupts disabled on the current cpu.
6326          */
6327         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6328
6329         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6330
6331         update_rq_clock(rq);
6332         activate_task(rq, p, 0);
6333
6334         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6335 }
6336
6337 /*
6338  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6339  * offline.
6340  */
6341 void idle_task_exit(void)
6342 {
6343         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6344
6345         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6346
6347         if (mm != &init_mm)
6348                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6349         mmdrop(mm);
6350 }
6351
6352 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6353 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6354 {
6355         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6356
6357         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6358         BUG_ON(!p->exit_state);
6359
6360         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6361         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6362
6363         get_task_struct(p);
6364
6365         /*
6366          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6367          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6368          * fine.
6369          */
6370         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6371         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6372         spin_lock_irq(&rq->lock);
6373
6374         put_task_struct(p);
6375 }
6376
6377 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6378 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6379 {
6380         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6381         struct task_struct *next;
6382
6383         for ( ; ; ) {
6384                 if (!rq->nr_running)
6385                         break;
6386                 update_rq_clock(rq);
6387                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6388                 if (!next)
6389                         break;
6390                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6391
6392         }
6393 }
6394 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6395
6396 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6397
6398 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6399         {
6400                 .procname       = "sched_domain",
6401                 .mode           = 0555,
6402         },
6403         {0, },
6404 };
6405
6406 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6407         {
6408                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6409                 .procname       = "kernel",
6410                 .mode           = 0555,
6411                 .child          = sd_ctl_dir,
6412         },
6413         {0, },
6414 };
6415
6416 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6417 {
6418         struct ctl_table *entry =
6419                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6420
6421         return entry;
6422 }
6423
6424 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6425 {
6426         struct ctl_table *entry;
6427
6428         /*
6429          * In the intermediate directories, both the child directory and
6430          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6431          * will always be set. In the lowest directory the names are
6432          * static strings and all have proc handlers.
6433          */
6434         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6435                 if (entry->child)
6436                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6437                 if (entry->proc_handler == NULL)
6438                         kfree(entry->procname);
6439         }
6440
6441         kfree(*tablep);
6442         *tablep = NULL;
6443 }
6444
6445 static void
6446 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6447                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6448                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6449 {
6450         entry->procname = procname;
6451         entry->data = data;
6452         entry->maxlen = maxlen;
6453         entry->mode = mode;
6454         entry->proc_handler = proc_handler;
6455 }
6456
6457 static struct ctl_table *
6458 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6459 {
6460         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6461
6462         if (table == NULL)
6463                 return NULL;
6464
6465         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6466                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6467         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6468                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6469         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6470                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6471         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6472                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6473         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6474                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6475         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6476                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6477         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6478                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6479         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6480                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6481         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6482                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6483         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6484                 &sd->cache_nice_tries,
6485                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6486         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6487                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6488         /* &table[11] is terminator */
6489
6490         return table;
6491 }
6492
6493 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6494 {
6495         struct ctl_table *entry, *table;
6496         struct sched_domain *sd;
6497         int domain_num = 0, i;
6498         char buf[32];
6499
6500         for_each_domain(cpu, sd)
6501                 domain_num++;
6502         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6503         if (table == NULL)
6504                 return NULL;
6505
6506         i = 0;
6507         for_each_domain(cpu, sd) {
6508                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6509                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6510                 entry->mode = 0555;
6511                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6512                 entry++;
6513                 i++;
6514         }
6515         return table;
6516 }
6517
6518 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6519 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6520 {
6521         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6522         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6523         char buf[32];
6524
6525         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6526         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6527
6528         if (entry == NULL)
6529                 return;
6530
6531         for_each_online_cpu(i) {
6532                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6533                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6534                 entry->mode = 0555;
6535                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6536                 entry++;
6537         }
6538
6539         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6540         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6541 }
6542
6543 /* may be called multiple times per register */
6544 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6545 {
6546         if (sd_sysctl_header)
6547                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6548         sd_sysctl_header = NULL;
6549         if (sd_ctl_dir[0].child)
6550                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6551 }
6552 #else
6553 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6554 {
6555 }
6556 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6557 {
6558 }
6559 #endif
6560
6561 /*
6562  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6563  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6564  */
6565 static int __cpuinit
6566 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6567 {
6568         struct task_struct *p;
6569         int cpu = (long)hcpu;
6570         unsigned long flags;
6571         struct rq *rq;
6572
6573         switch (action) {
6574
6575         case CPU_UP_PREPARE:
6576         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6577                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6578                 if (IS_ERR(p))
6579                         return NOTIFY_BAD;
6580                 kthread_bind(p, cpu);
6581                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6582                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6583                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6584                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6585                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6586                 break;
6587
6588         case CPU_ONLINE:
6589         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6590                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6591                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6592
6593                 /* Update our root-domain */
6594                 rq = cpu_rq(cpu);
6595                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6596                 if (rq->rd) {
6597                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6598                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6599                 }
6600                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6601                 break;
6602
6603 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6604         case CPU_UP_CANCELED:
6605         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6606                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6607                         break;
6608                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6609                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6610                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6611                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6612                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6613                 break;
6614
6615         case CPU_DEAD:
6616         case CPU_DEAD_FROZEN:
6617                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6618                 migrate_live_tasks(cpu);
6619                 rq = cpu_rq(cpu);
6620                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6621                 rq->migration_thread = NULL;
6622                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6623                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6624                 update_rq_clock(rq);
6625                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6626                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6627                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6628                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6629                 migrate_dead_tasks(cpu);
6630                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6631                 cpuset_unlock();
6632                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6633                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6634
6635                 /*
6636                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6637                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6638                  * the requestors.
6639                  */
6640                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6641                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6642                         struct migration_req *req;
6643
6644                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6645                                          struct migration_req, list);
6646                         list_del_init(&req->list);
6647                         complete(&req->done);
6648                 }
6649                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6650                 break;
6651
6652         case CPU_DYING:
6653         case CPU_DYING_FROZEN:
6654                 /* Update our root-domain */
6655                 rq = cpu_rq(cpu);
6656                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6657                 if (rq->rd) {
6658                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6659                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6660                 }
6661                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6662                 break;
6663 #endif
6664         }
6665         return NOTIFY_OK;
6666 }
6667
6668 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6669  * happens before everything else.
6670  */
6671 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6672         .notifier_call = migration_call,
6673         .priority = 10
6674 };
6675
6676 void __init migration_init(void)
6677 {
6678         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6679         int err;
6680
6681         /* Start one for the boot CPU: */
6682         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6683         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6684         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6685         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6686 }
6687 #endif
6688
6689 #ifdef CONFIG_SMP
6690
6691 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6692
6693 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6694                                   cpumask_t *groupmask)
6695 {
6696         struct sched_group *group = sd->groups;
6697         char str[256];
6698
6699         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6700         cpus_clear(*groupmask);
6701
6702         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6703
6704         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6705                 printk("does not load-balance\n");
6706                 if (sd->parent)
6707                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6708                                         " has parent");
6709                 return -1;
6710         }
6711
6712         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6713
6714         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6715                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6716                                 "CPU%d\n", cpu);
6717         }
6718         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6719                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6720                                 " CPU%d\n", cpu);
6721         }
6722
6723         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6724         do {
6725                 if (!group) {
6726                         printk("\n");
6727                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6728                         break;
6729                 }
6730
6731                 if (!group->__cpu_power) {
6732                         printk(KERN_CONT "\n");
6733                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6734                                         "set\n");
6735                         break;
6736                 }
6737
6738                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6739                         printk(KERN_CONT "\n");
6740                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6741                         break;
6742                 }
6743
6744                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6745                         printk(KERN_CONT "\n");
6746                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6747                         break;
6748                 }
6749
6750                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6751
6752                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6753                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6754
6755                 group = group->next;
6756         } while (group != sd->groups);
6757         printk(KERN_CONT "\n");
6758
6759         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6760                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6761
6762         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6763                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6764                         "of domain->span\n");
6765         return 0;
6766 }
6767
6768 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6769 {
6770         cpumask_t *groupmask;
6771         int level = 0;
6772
6773         if (!sd) {
6774                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6775                 return;
6776         }
6777
6778         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6779
6780         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6781         if (!groupmask) {
6782                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6783                 return;
6784         }
6785
6786         for (;;) {
6787                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6788                         break;
6789                 level++;
6790                 sd = sd->parent;
6791                 if (!sd)
6792                         break;
6793         }
6794         kfree(groupmask);
6795 }
6796 #else
6797 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6798 #endif
6799
6800 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6801 {
6802         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6803                 return 1;
6804
6805         /* Following flags need at least 2 groups */
6806         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6807                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6808                          SD_BALANCE_FORK |
6809                          SD_BALANCE_EXEC |
6810                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6811                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6812                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6813                         return 0;
6814         }
6815
6816         /* Following flags don't use groups */
6817         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6818                          SD_WAKE_AFFINE |
6819                          SD_WAKE_BALANCE))
6820                 return 0;
6821
6822         return 1;
6823 }
6824
6825 static int
6826 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6827 {
6828         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6829
6830         if (sd_degenerate(parent))
6831                 return 1;
6832
6833         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6834                 return 0;
6835
6836         /* Does parent contain flags not in child? */
6837         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6838         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6839                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6840         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6841         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6842                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6843                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6844                                 SD_BALANCE_FORK |
6845                                 SD_BALANCE_EXEC |
6846                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6847                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6848         }
6849         if (~cflags & pflags)
6850                 return 0;
6851
6852         return 1;
6853 }
6854
6855 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6856 {
6857         unsigned long flags;
6858         const struct sched_class *class;
6859
6860         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6861
6862         if (rq->rd) {
6863                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6864
6865                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6866                         if (class->leave_domain)
6867                                 class->leave_domain(rq);
6868                 }
6869
6870                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6871                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6872
6873                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6874                         kfree(old_rd);
6875         }
6876
6877         atomic_inc(&rd->refcount);
6878         rq->rd = rd;
6879
6880         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6881         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6882                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6883
6884         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6885                 if (class->join_domain)
6886                         class->join_domain(rq);
6887         }
6888
6889         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6890 }
6891
6892 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6893 {
6894         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6895
6896         cpus_clear(rd->span);
6897         cpus_clear(rd->online);
6898 }
6899
6900 static void init_defrootdomain(void)
6901 {
6902         init_rootdomain(&def_root_domain);
6903         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6904 }
6905
6906 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6907 {
6908         struct root_domain *rd;
6909
6910         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6911         if (!rd)
6912                 return NULL;
6913
6914         init_rootdomain(rd);
6915
6916         return rd;
6917 }
6918
6919 /*
6920  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6921  * hold the hotplug lock.
6922  */
6923 static void
6924 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6925 {
6926         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6927         struct sched_domain *tmp;
6928
6929         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6930         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6931                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6932                 if (!parent)
6933                         break;
6934                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6935                         tmp->parent = parent->parent;
6936                         if (parent->parent)
6937                                 parent->parent->child = tmp;
6938                 }
6939         }
6940
6941         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6942                 sd = sd->parent;
6943                 if (sd)
6944                         sd->child = NULL;
6945         }
6946
6947         sched_domain_debug(sd, cpu);
6948
6949         rq_attach_root(rq, rd);
6950         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6951 }
6952
6953 /* cpus with isolated domains */
6954 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6955
6956 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6957 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6958 {
6959         int ints[NR_CPUS], i;
6960
6961         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6962         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6963         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6964                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6965                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6966         return 1;
6967 }
6968
6969 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6970
6971 /*
6972  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6973  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6974  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6975  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6976  *
6977  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6978  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6979  * and ->cpu_power to 0.
6980  */
6981 static void
6982 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6983                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6984                                         struct sched_group **sg,
6985                                         cpumask_t *tmpmask),
6986                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6987 {
6988         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6989         int i;
6990
6991         cpus_clear(*covered);
6992
6993         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6994                 struct sched_group *sg;
6995                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6996                 int j;
6997
6998                 if (cpu_isset(i, *covered))
6999                         continue;
7000
7001                 cpus_clear(sg->cpumask);
7002                 sg->__cpu_power = 0;
7003
7004                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
7005                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7006                                 continue;
7007
7008                         cpu_set(j, *covered);
7009                         cpu_set(j, sg->cpumask);
7010                 }
7011                 if (!first)
7012                         first = sg;
7013                 if (last)
7014                         last->next = sg;
7015                 last = sg;
7016         }
7017         last->next = first;
7018 }
7019
7020 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7021
7022 #ifdef CONFIG_NUMA
7023
7024 /**
7025  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7026  * @node: node whose sched_domain we're building
7027  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7028  *
7029  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7030  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7031  *
7032  * Should use nodemask_t.
7033  */
7034 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7035 {
7036         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7037
7038         min_val = INT_MAX;
7039
7040         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7041                 /* Start at @node */
7042                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
7043
7044                 if (!nr_cpus_node(n))
7045                         continue;
7046
7047                 /* Skip already used nodes */
7048                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7049                         continue;
7050
7051                 /* Simple min distance search */
7052                 val = node_distance(node, n);
7053
7054                 if (val < min_val) {
7055                         min_val = val;
7056                         best_node = n;
7057                 }
7058         }
7059
7060         node_set(best_node, *used_nodes);
7061         return best_node;
7062 }
7063
7064 /**
7065  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7066  * @node: node whose cpumask we're constructing
7067  * @span: resulting cpumask
7068  *
7069  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7070  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7071  * out optimally.
7072  */
7073 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7074 {
7075         nodemask_t used_nodes;
7076         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7077         int i;
7078
7079         cpus_clear(*span);
7080         nodes_clear(used_nodes);
7081
7082         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7083         node_set(node, used_nodes);
7084
7085         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7086                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7087
7088                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7089                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7090         }
7091 }
7092 #endif
7093
7094 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7095
7096 /*
7097  * SMT sched-domains:
7098  */
7099 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7100 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7101 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7102
7103 static int
7104 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7105                  cpumask_t *unused)
7106 {
7107         if (sg)
7108                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7109         return cpu;
7110 }
7111 #endif
7112
7113 /*
7114  * multi-core sched-domains:
7115  */
7116 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7117 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7118 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7119 #endif
7120
7121 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7122 static int
7123 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7124                   cpumask_t *mask)
7125 {
7126         int group;
7127
7128         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7129         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7130         group = first_cpu(*mask);
7131         if (sg)
7132                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7133         return group;
7134 }
7135 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7136 static int
7137 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7138                   cpumask_t *unused)
7139 {
7140         if (sg)
7141                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7142         return cpu;
7143 }
7144 #endif
7145
7146 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7147 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7148
7149 static int
7150 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7151                   cpumask_t *mask)
7152 {
7153         int group;
7154 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7155         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7156         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7157         group = first_cpu(*mask);
7158 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7159         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7160         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7161         group = first_cpu(*mask);
7162 #else
7163         group = cpu;
7164 #endif
7165         if (sg)
7166                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7167         return group;
7168 }
7169
7170 #ifdef CONFIG_NUMA
7171 /*
7172  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7173  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7174  * gets dynamically allocated.
7175  */
7176 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7177 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7178
7179 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7180 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7181
7182 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7183                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7184 {
7185         int group;
7186
7187         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7188         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7189         group = first_cpu(*nodemask);
7190
7191         if (sg)
7192                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7193         return group;
7194 }
7195
7196 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7197 {
7198         struct sched_group *sg = group_head;
7199         int j;
7200
7201         if (!sg)
7202                 return;
7203         do {
7204                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7205                         struct sched_domain *sd;
7206
7207                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7208                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7209                                 /*
7210                                  * Only add "power" once for each
7211                                  * physical package.
7212                                  */
7213                                 continue;
7214                         }
7215
7216                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7217                 }
7218                 sg = sg->next;
7219         } while (sg != group_head);
7220 }
7221 #endif
7222
7223 #ifdef CONFIG_NUMA
7224 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7225 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7226 {
7227         int cpu, i;
7228
7229         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7230                 struct sched_group **sched_group_nodes
7231                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7232
7233                 if (!sched_group_nodes)
7234                         continue;
7235
7236                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7237                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7238
7239                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7240                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7241                         if (cpus_empty(*nodemask))
7242                                 continue;
7243
7244                         if (sg == NULL)
7245                                 continue;
7246                         sg = sg->next;
7247 next_sg:
7248                         oldsg = sg;
7249                         sg = sg->next;
7250                         kfree(oldsg);
7251                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7252                                 goto next_sg;
7253                 }
7254                 kfree(sched_group_nodes);
7255                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7256         }
7257 }
7258 #else
7259 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7260 {
7261 }
7262 #endif
7263
7264 /*
7265  * Initialize sched groups cpu_power.
7266  *
7267  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7268  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7269  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7270  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7271  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7272  * less cpu_power.
7273  *
7274  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7275  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7276  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7277  */
7278 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7279 {
7280         struct sched_domain *child;
7281         struct sched_group *group;
7282
7283         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7284
7285         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7286                 return;
7287
7288         child = sd->child;
7289
7290         sd->groups->__cpu_power = 0;
7291
7292         /*
7293          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7294          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7295          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7296          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7297          * same sched domain.
7298          */
7299         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7300                        (child->flags &
7301                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7302                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7303                 return;
7304         }
7305
7306         /*
7307          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7308          */
7309         group = child->groups;
7310         do {
7311                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7312                 group = group->next;
7313         } while (group != child->groups);
7314 }
7315
7316 /*
7317  * Initializers for schedule domains
7318  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7319  */
7320
7321 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7322 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7323 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7324 {                                                               \
7325         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7326         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7327         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7328 }
7329
7330 SD_INIT_FUNC(CPU)
7331 #ifdef CONFIG_NUMA
7332  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7333  SD_INIT_FUNC(NODE)
7334 #endif
7335 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7336  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7337 #endif
7338 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7339  SD_INIT_FUNC(MC)
7340 #endif
7341
7342 /*
7343  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7344  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7345  * if the amount of space is significant.
7346  */
7347 struct allmasks {
7348         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7349         union {
7350                 cpumask_t nodemask;
7351                 cpumask_t this_sibling_map;
7352                 cpumask_t this_core_map;
7353         };
7354         cpumask_t send_covered;
7355
7356 #ifdef CONFIG_NUMA
7357         cpumask_t domainspan;
7358         cpumask_t covered;
7359         cpumask_t notcovered;
7360 #endif
7361 };
7362
7363 #if     NR_CPUS > 128
7364 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7365 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7366 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7367 #else
7368 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7369 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7370 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7371 #endif
7372
7373 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7374                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7375
7376 static int default_relax_domain_level = -1;
7377
7378 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7379 {
7380         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7381         return 1;
7382 }
7383 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7384
7385 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7386                                  struct sched_domain_attr *attr)
7387 {
7388         int request;
7389
7390         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7391                 if (default_relax_domain_level < 0)
7392                         return;
7393                 else
7394                         request = default_relax_domain_level;
7395         } else
7396                 request = attr->relax_domain_level;
7397         if (request < sd->level) {
7398                 /* turn off idle balance on this domain */
7399                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7400         } else {
7401                 /* turn on idle balance on this domain */
7402                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7403         }
7404 }
7405
7406 /*
7407  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7408  * to the individual cpus
7409  */
7410 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7411                                  struct sched_domain_attr *attr)
7412 {
7413         int i;
7414         struct root_domain *rd;
7415         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7416         cpumask_t *tmpmask;
7417 #ifdef CONFIG_NUMA
7418         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7419         int sd_allnodes = 0;
7420
7421         /*
7422          * Allocate the per-node list of sched groups
7423          */
7424         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7425                                     GFP_KERNEL);
7426         if (!sched_group_nodes) {
7427                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7428                 return -ENOMEM;
7429         }
7430 #endif
7431
7432         rd = alloc_rootdomain();
7433         if (!rd) {
7434                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7435 #ifdef CONFIG_NUMA
7436                 kfree(sched_group_nodes);
7437 #endif
7438                 return -ENOMEM;
7439         }
7440
7441 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7442         /* get space for all scratch cpumask variables */
7443         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7444         if (!allmasks) {
7445                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7446                 kfree(rd);
7447 #ifdef CONFIG_NUMA
7448                 kfree(sched_group_nodes);
7449 #endif
7450                 return -ENOMEM;
7451         }
7452 #endif
7453         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7454
7455
7456 #ifdef CONFIG_NUMA
7457         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7458 #endif
7459
7460         /*
7461          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7462          */
7463         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7464                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7465                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7466
7467                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7468                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7469
7470 #ifdef CONFIG_NUMA
7471                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7472                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7473                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7474                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7475                         set_domain_attribute(sd, attr);
7476                         sd->span = *cpu_map;
7477                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7478                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7479                         p = sd;
7480                         sd_allnodes = 1;
7481                 } else
7482                         p = NULL;
7483
7484                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7485                 SD_INIT(sd, NODE);
7486                 set_domain_attribute(sd, attr);
7487                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7488                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7489                 sd->parent = p;
7490                 if (p)
7491                         p->child = sd;
7492                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7493 #endif
7494
7495                 p = sd;
7496                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7497                 SD_INIT(sd, CPU);
7498                 set_domain_attribute(sd, attr);
7499                 sd->span = *nodemask;
7500                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7501                 sd->parent = p;
7502                 if (p)
7503                         p->child = sd;
7504                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7505
7506 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7507                 p = sd;
7508                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7509                 SD_INIT(sd, MC);
7510                 set_domain_attribute(sd, attr);
7511                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7512                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7513                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7514                 sd->parent = p;
7515                 p->child = sd;
7516                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7517 #endif
7518
7519 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7520                 p = sd;
7521                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7522                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7523                 set_domain_attribute(sd, attr);
7524                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7525                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7526                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7527                 sd->parent = p;
7528                 p->child = sd;
7529                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7530 #endif
7531         }
7532
7533 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7534         /* Set up CPU (sibling) groups */
7535         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7536                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7537                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7538
7539                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7540                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7541                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7542                         continue;
7543
7544                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7545                                         &cpu_to_cpu_group,
7546                                         send_covered, tmpmask);
7547         }
7548 #endif
7549
7550 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7551         /* Set up multi-core groups */
7552         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7553                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7554                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7555
7556                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7557                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7558                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7559                         continue;
7560
7561                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7562                                         &cpu_to_core_group,
7563                                         send_covered, tmpmask);
7564         }
7565 #endif
7566
7567         /* Set up physical groups */
7568         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7569                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7570                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7571
7572                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7573                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7574                 if (cpus_empty(*nodemask))
7575                         continue;
7576
7577                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7578                                         &cpu_to_phys_group,
7579                                         send_covered, tmpmask);
7580         }
7581
7582 #ifdef CONFIG_NUMA
7583         /* Set up node groups */
7584         if (sd_allnodes) {
7585                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7586
7587                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7588                                         &cpu_to_allnodes_group,
7589                                         send_covered, tmpmask);
7590         }
7591
7592         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7593                 /* Set up node groups */
7594                 struct sched_group *sg, *prev;
7595                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7596                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7597                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7598                 int j;
7599
7600                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7601                 cpus_clear(*covered);
7602
7603                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7604                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7605                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7606                         continue;
7607                 }
7608
7609                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7610                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7611
7612                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7613                 if (!sg) {
7614                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7615                                 "node %d\n", i);
7616                         goto error;
7617                 }
7618                 sched_group_nodes[i] = sg;
7619                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7620                         struct sched_domain *sd;
7621
7622                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7623                         sd->groups = sg;
7624                 }
7625                 sg->__cpu_power = 0;
7626                 sg->cpumask = *nodemask;
7627                 sg->next = sg;
7628                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7629                 prev = sg;
7630
7631                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7632                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7633                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7634                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7635
7636                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7637                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7638                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7639                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7640                                 break;
7641
7642                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7643                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7644                                 continue;
7645
7646                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7647                                           GFP_KERNEL, i);
7648                         if (!sg) {
7649                                 printk(KERN_WARNING
7650                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7651                                 goto error;
7652                         }
7653                         sg->__cpu_power = 0;
7654                         sg->cpumask = *tmpmask;
7655                         sg->next = prev->next;
7656                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7657                         prev->next = sg;
7658                         prev = sg;
7659                 }
7660         }
7661 #endif
7662
7663         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7664 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7665         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7666                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7667
7668                 init_sched_groups_power(i, sd);
7669         }
7670 #endif
7671 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7672         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7673                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7674
7675                 init_sched_groups_power(i, sd);
7676         }
7677 #endif
7678
7679         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7680                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7681
7682                 init_sched_groups_power(i, sd);
7683         }
7684
7685 #ifdef CONFIG_NUMA
7686         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7687                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7688
7689         if (sd_allnodes) {
7690                 struct sched_group *sg;
7691
7692                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7693                                                                 tmpmask);
7694                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7695         }
7696 #endif
7697
7698         /* Attach the domains */
7699         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7700                 struct sched_domain *sd;
7701 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7702                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7703 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7704                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7705 #else
7706                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7707 #endif
7708                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7709         }
7710
7711         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7712         return 0;
7713
7714 #ifdef CONFIG_NUMA
7715 error:
7716         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7717         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7718         return -ENOMEM;
7719 #endif
7720 }
7721
7722 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7723 {
7724         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7725 }
7726
7727 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7728 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7729 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7730                                                    in 'doms_cur' */
7731
7732 /*
7733  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7734  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7735  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7736  */
7737 static cpumask_t fallback_doms;
7738
7739 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7740 {
7741 }
7742
7743 /*
7744  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7745  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7746  * exclude other special cases in the future.
7747  */
7748 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7749 {
7750         int err;
7751
7752         arch_update_cpu_topology();
7753         ndoms_cur = 1;
7754         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7755         if (!doms_cur)
7756                 doms_cur = &fallback_doms;
7757         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7758         dattr_cur = NULL;
7759         err = build_sched_domains(doms_cur);
7760         register_sched_domain_sysctl();
7761
7762         return err;
7763 }
7764
7765 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7766                                        cpumask_t *tmpmask)
7767 {
7768         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7769 }
7770
7771 /*
7772  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7773  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7774  */
7775 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7776 {
7777         cpumask_t tmpmask;
7778         int i;
7779
7780         unregister_sched_domain_sysctl();
7781
7782         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7783                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7784         synchronize_sched();
7785         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7786 }
7787
7788 /* handle null as "default" */
7789 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7790                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7791 {
7792         struct sched_domain_attr tmp;
7793
7794         /* fast path */
7795         if (!new && !cur)
7796                 return 1;
7797
7798         tmp = SD_ATTR_INIT;
7799         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7800                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7801                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7802 }
7803
7804 /*
7805  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7806  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7807  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7808  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7809  *
7810  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7811  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7812  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7813  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7814  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7815  * it as it is.
7816  *
7817  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7818  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7819  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7820  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7821  * 'fallback_doms'.
7822  *
7823  * Call with hotplug lock held
7824  */
7825 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7826                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7827 {
7828         int i, j;
7829
7830         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7831
7832         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7833         unregister_sched_domain_sysctl();
7834
7835         if (doms_new == NULL) {
7836                 ndoms_new = 1;
7837                 doms_new = &fallback_doms;
7838                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7839                 dattr_new = NULL;
7840         }
7841
7842         /* Destroy deleted domains */
7843         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7844                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7845                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7846                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7847                                 goto match1;
7848                 }
7849                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7850                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7851 match1:
7852                 ;
7853         }
7854
7855         /* Build new domains */
7856         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7857                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7858                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7859                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7860                                 goto match2;
7861                 }
7862                 /* no match - add a new doms_new */
7863                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7864                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7865 match2:
7866                 ;
7867         }
7868
7869         /* Remember the new sched domains */
7870         if (doms_cur != &fallback_doms)
7871                 kfree(doms_cur);
7872         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7873         doms_cur = doms_new;
7874         dattr_cur = dattr_new;
7875         ndoms_cur = ndoms_new;
7876
7877         register_sched_domain_sysctl();
7878
7879         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7880 }
7881
7882 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7883 int arch_reinit_sched_domains(void)
7884 {
7885         int err;
7886
7887         get_online_cpus();
7888         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7889         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7890         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7891         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7892         put_online_cpus();
7893
7894         return err;
7895 }
7896
7897 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7898 {
7899         int ret;
7900
7901         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7902                 return -EINVAL;
7903
7904         if (smt)
7905                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7906         else
7907                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7908
7909         ret = arch_reinit_sched_domains();
7910
7911         return ret ? ret : count;
7912 }
7913
7914 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7915 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7916 {
7917         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7918 }
7919 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7920                                             const char *buf, size_t count)
7921 {
7922         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7923 }
7924 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7925                    sched_mc_power_savings_store);
7926 #endif
7927
7928 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7929 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7930 {
7931         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7932 }
7933 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7934                                              const char *buf, size_t count)
7935 {
7936         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7937 }
7938 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7939                    sched_smt_power_savings_store);
7940 #endif
7941
7942 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7943 {
7944         int err = 0;
7945
7946 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7947         if (smt_capable())
7948                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7949                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7950 #endif
7951 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7952         if (!err && mc_capable())
7953                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7954                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7955 #endif
7956         return err;
7957 }
7958 #endif
7959
7960 /*
7961  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7962  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7963  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7964  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7965  */
7966 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7967                                 unsigned long action, void *hcpu)
7968 {
7969         switch (action) {
7970         case CPU_UP_PREPARE:
7971         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7972         case CPU_DOWN_PREPARE:
7973         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7974                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7975                 return NOTIFY_OK;
7976
7977         case CPU_UP_CANCELED:
7978         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7979         case CPU_DOWN_FAILED:
7980         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7981         case CPU_ONLINE:
7982         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7983         case CPU_DEAD:
7984         case CPU_DEAD_FROZEN:
7985                 /*
7986                  * Fall through and re-initialise the domains.
7987                  */
7988                 break;
7989         default:
7990                 return NOTIFY_DONE;
7991         }
7992
7993         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7994         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7995
7996         return NOTIFY_OK;
7997 }
7998
7999 void __init sched_init_smp(void)
8000 {
8001         cpumask_t non_isolated_cpus;
8002
8003 #if defined(CONFIG_NUMA)
8004         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8005                                                                 GFP_KERNEL);
8006         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8007 #endif
8008         get_online_cpus();
8009         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8010         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
8011         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
8012         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
8013                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8014         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8015         put_online_cpus();
8016         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8017         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8018         init_hrtick();
8019
8020         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8021         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
8022                 BUG();
8023         sched_init_granularity();
8024 }
8025 #else
8026 void __init sched_init_smp(void)
8027 {
8028         sched_init_granularity();
8029 }
8030 #endif /* CONFIG_SMP */
8031
8032 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8033 {
8034         return in_lock_functions(addr) ||
8035                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8036                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8037 }
8038
8039 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8040 {
8041         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8042         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8043 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8044         cfs_rq->rq = rq;
8045 #endif
8046         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8047 }
8048
8049 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8050 {
8051         struct rt_prio_array *array;
8052         int i;
8053
8054         array = &rt_rq->active;
8055         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8056                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8057                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8058         }
8059         /* delimiter for bitsearch: */
8060         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8061
8062 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8063         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8064 #endif
8065 #ifdef CONFIG_SMP
8066         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8067         rt_rq->overloaded = 0;
8068 #endif
8069
8070         rt_rq->rt_time = 0;
8071         rt_rq->rt_throttled = 0;
8072         rt_rq->rt_runtime = 0;
8073         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8074
8075 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8076         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8077         rt_rq->rq = rq;
8078 #endif
8079 }
8080
8081 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8082 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8083                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8084                                 struct sched_entity *parent)
8085 {
8086         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8087         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8088         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8089         cfs_rq->tg = tg;
8090         if (add)
8091                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8092
8093         tg->se[cpu] = se;
8094         /* se could be NULL for init_task_group */
8095         if (!se)
8096                 return;
8097
8098         if (!parent)
8099                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8100         else
8101                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8102
8103         se->my_q = cfs_rq;
8104         se->load.weight = tg->shares;
8105         se->load.inv_weight = 0;
8106         se->parent = parent;
8107 }
8108 #endif
8109
8110 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8111 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8112                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8113                 struct sched_rt_entity *parent)
8114 {
8115         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8116
8117         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8118         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8119         rt_rq->tg = tg;
8120         rt_rq->rt_se = rt_se;
8121         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8122         if (add)
8123                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8124
8125         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8126         if (!rt_se)
8127                 return;
8128
8129         if (!parent)
8130                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8131         else
8132                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8133
8134         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8135         rt_se->my_q = rt_rq;
8136         rt_se->parent = parent;
8137         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8138 }
8139 #endif
8140
8141 void __init sched_init(void)
8142 {
8143         int i, j;
8144         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8145
8146 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8147         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8148 #endif
8149 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8150         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8151 #endif
8152 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8153         alloc_size *= 2;
8154 #endif
8155         /*
8156          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8157          * we use alloc_bootmem().
8158          */
8159         if (alloc_size) {
8160                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8161
8162 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8163                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8164                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8165
8166                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8167                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8168
8169 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8170                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8171                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8172
8173                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8174                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8175 #endif
8176 #endif
8177 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8178                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8179                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8180
8181                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8182                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8183
8184 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8185                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8186                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8187
8188                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8189                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8190 #endif
8191 #endif
8192         }
8193
8194 #ifdef CONFIG_SMP
8195         init_aggregate();
8196         init_defrootdomain();
8197 #endif
8198
8199         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8200                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8201
8202 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8203         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8204                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8205 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8206         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8207                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8208 #endif
8209 #endif
8210
8211 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8212         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8213         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8214
8215 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8216         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8217         init_task_group.parent = &root_task_group;
8218         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8219 #endif
8220 #endif
8221
8222         for_each_possible_cpu(i) {
8223                 struct rq *rq;
8224
8225                 rq = cpu_rq(i);
8226                 spin_lock_init(&rq->lock);
8227                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8228                 rq->nr_running = 0;
8229                 rq->clock = 1;
8230                 update_last_tick_seen(rq);
8231                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8232                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8233 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8234                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8235                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8236 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8237                 /*
8238                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8239                  *
8240                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8241                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8242                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8243                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8244                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8245                  * (se->load.weight).
8246                  *
8247                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8248                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8249                  * then A0's share of the cpu resource is:
8250                  *
8251                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8252                  *
8253                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8254                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8255                  */
8256                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8257 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8258                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8259                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8260                 /*
8261                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8262                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8263                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8264                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8265                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8266                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8267                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8268                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8269                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8270                  */
8271                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8272                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8273                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8274                                 root_task_group.se[i]);
8275
8276 #endif
8277 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8278
8279                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8280 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8281                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8282 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8283                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8284 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8285                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8286                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8287                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8288                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8289                                 root_task_group.rt_se[i]);
8290 #endif
8291 #endif
8292
8293                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8294                         rq->cpu_load[j] = 0;
8295 #ifdef CONFIG_SMP
8296                 rq->sd = NULL;
8297                 rq->rd = NULL;
8298                 rq->active_balance = 0;
8299                 rq->next_balance = jiffies;
8300                 rq->push_cpu = 0;
8301                 rq->cpu = i;
8302                 rq->migration_thread = NULL;
8303                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8304                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8305 #endif
8306                 init_rq_hrtick(rq);
8307                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8308         }
8309
8310         set_load_weight(&init_task);
8311
8312 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8313         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8314 #endif
8315
8316 #ifdef CONFIG_SMP
8317         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8318 #endif
8319
8320 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8321         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8322 #endif
8323
8324         /*
8325          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8326          */
8327         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8328         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8329
8330         /*
8331          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8332          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8333          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8334          * when this runqueue becomes "idle".
8335          */
8336         init_idle(current, smp_processor_id());
8337         /*
8338          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8339          */
8340         current->sched_class = &fair_sched_class;
8341
8342         scheduler_running = 1;
8343 }
8344
8345 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8346 void __might_sleep(char *file, int line)
8347 {
8348 #ifdef in_atomic
8349         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8350
8351         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8352             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8353                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8354                         return;
8355                 prev_jiffy = jiffies;
8356                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8357                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8358                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8359                         in_atomic(), irqs_disabled());
8360                 debug_show_held_locks(current);
8361                 if (irqs_disabled())
8362                         print_irqtrace_events(current);
8363                 dump_stack();
8364         }
8365 #endif
8366 }
8367 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8368 #endif
8369
8370 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8371 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8372 {
8373         int on_rq;
8374         update_rq_clock(rq);
8375         on_rq = p->se.on_rq;
8376         if (on_rq)
8377                 deactivate_task(rq, p, 0);
8378         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8379         if (on_rq) {
8380                 activate_task(rq, p, 0);
8381                 resched_task(rq->curr);
8382         }
8383 }
8384
8385 void normalize_rt_tasks(void)
8386 {
8387         struct task_struct *g, *p;
8388         unsigned long flags;
8389         struct rq *rq;
8390
8391         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8392         do_each_thread(g, p) {
8393                 /*
8394                  * Only normalize user tasks:
8395                  */
8396                 if (!p->mm)
8397                         continue;
8398
8399                 p->se.exec_start                = 0;
8400 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8401                 p->se.wait_start                = 0;
8402                 p->se.sleep_start               = 0;
8403                 p->se.block_start               = 0;
8404 #endif
8405                 task_rq(p)->clock               = 0;
8406
8407                 if (!rt_task(p)) {
8408                         /*
8409                          * Renice negative nice level userspace
8410                          * tasks back to 0:
8411                          */
8412                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8413                                 set_user_nice(p, 0);
8414                         continue;
8415                 }
8416
8417                 spin_lock(&p->pi_lock);
8418                 rq = __task_rq_lock(p);
8419
8420                 normalize_task(rq, p);
8421
8422                 __task_rq_unlock(rq);
8423                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8424         } while_each_thread(g, p);
8425
8426         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8427 }
8428
8429 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8430
8431 #ifdef CONFIG_IA64
8432 /*
8433  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8434  *
8435  * They can only be called when the whole system has been
8436  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8437  * activity can take place. Using them for anything else would
8438  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8439  * under any other configuration.
8440  */
8441
8442 /**
8443  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8444  * @cpu: the processor in question.
8445  *
8446  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8447  */
8448 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8449 {
8450         return cpu_curr(cpu);
8451 }
8452
8453 /**
8454  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8455  * @cpu: the processor in question.
8456  * @p: the task pointer to set.
8457  *
8458  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8459  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8460  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8461  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8462  * and caller must save the original value of the current task (see
8463  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8464  * re-starting the system.
8465  *
8466  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8467  */
8468 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8469 {
8470         cpu_curr(cpu) = p;
8471 }
8472
8473 #endif
8474
8475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8476 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8477 {
8478         int i;
8479
8480         for_each_possible_cpu(i) {
8481                 if (tg->cfs_rq)
8482                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8483                 if (tg->se)
8484                         kfree(tg->se[i]);
8485         }
8486
8487         kfree(tg->cfs_rq);
8488         kfree(tg->se);
8489 }
8490
8491 static
8492 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8493 {
8494         struct cfs_rq *cfs_rq;
8495         struct sched_entity *se, *parent_se;
8496         struct rq *rq;
8497         int i;
8498
8499         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8500         if (!tg->cfs_rq)
8501                 goto err;
8502         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8503         if (!tg->se)
8504                 goto err;
8505
8506         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8507
8508         for_each_possible_cpu(i) {
8509                 rq = cpu_rq(i);
8510
8511                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8512                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8513                 if (!cfs_rq)
8514                         goto err;
8515
8516                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8517                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8518                 if (!se)
8519                         goto err;
8520
8521                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8522                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8523         }
8524
8525         return 1;
8526
8527  err:
8528         return 0;
8529 }
8530
8531 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8532 {
8533         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8534                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8535 }
8536
8537 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8538 {
8539         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8540 }
8541 #else
8542 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8543 {
8544 }
8545
8546 static inline
8547 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8548 {
8549         return 1;
8550 }
8551
8552 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8553 {
8554 }
8555
8556 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8557 {
8558 }
8559 #endif
8560
8561 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8562 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8563 {
8564         int i;
8565
8566         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8567
8568         for_each_possible_cpu(i) {
8569                 if (tg->rt_rq)
8570                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8571                 if (tg->rt_se)
8572                         kfree(tg->rt_se[i]);
8573         }
8574
8575         kfree(tg->rt_rq);
8576         kfree(tg->rt_se);
8577 }
8578
8579 static
8580 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8581 {
8582         struct rt_rq *rt_rq;
8583         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8584         struct rq *rq;
8585         int i;
8586
8587         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8588         if (!tg->rt_rq)
8589                 goto err;
8590         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8591         if (!tg->rt_se)
8592                 goto err;
8593
8594         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8595                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8596
8597         for_each_possible_cpu(i) {
8598                 rq = cpu_rq(i);
8599
8600                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8601                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8602                 if (!rt_rq)
8603                         goto err;
8604
8605                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8606                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8607                 if (!rt_se)
8608                         goto err;
8609
8610                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8611                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8612         }
8613
8614         return 1;
8615
8616  err:
8617         return 0;
8618 }
8619
8620 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8621 {
8622         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8623                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8624 }
8625
8626 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8627 {
8628         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8629 }
8630 #else
8631 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8632 {
8633 }
8634
8635 static inline
8636 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8637 {
8638         return 1;
8639 }
8640
8641 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8642 {
8643 }
8644
8645 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8646 {
8647 }
8648 #endif
8649
8650 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8651 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8652 {
8653         free_fair_sched_group(tg);
8654         free_rt_sched_group(tg);
8655         kfree(tg);
8656 }
8657
8658 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8659 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8660 {
8661         struct task_group *tg;
8662         unsigned long flags;
8663         int i;
8664
8665         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8666         if (!tg)
8667                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8668
8669         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8670                 goto err;
8671
8672         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8673                 goto err;
8674
8675         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8676         for_each_possible_cpu(i) {
8677                 register_fair_sched_group(tg, i);
8678                 register_rt_sched_group(tg, i);
8679         }
8680         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8681
8682         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8683
8684         tg->parent = parent;
8685         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8686         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8687         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8688
8689         return tg;
8690
8691 err:
8692         free_sched_group(tg);
8693         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8694 }
8695
8696 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8697 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8698 {
8699         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8700         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8701 }
8702
8703 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8704 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8705 {
8706         unsigned long flags;
8707         int i;
8708
8709         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8710         for_each_possible_cpu(i) {
8711                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8712                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8713         }
8714         list_del_rcu(&tg->list);
8715         list_del_rcu(&tg->siblings);
8716         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8717
8718         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8719         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8720 }
8721
8722 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8723  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8724  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8725  *      reflect its new group.
8726  */
8727 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8728 {
8729         int on_rq, running;
8730         unsigned long flags;
8731         struct rq *rq;
8732
8733         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8734
8735         update_rq_clock(rq);
8736
8737         running = task_current(rq, tsk);
8738         on_rq = tsk->se.on_rq;
8739
8740         if (on_rq)
8741                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8742         if (unlikely(running))
8743                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8744
8745         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8746
8747 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8748         if (tsk->sched_class->moved_group)
8749                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8750 #endif
8751
8752         if (unlikely(running))
8753                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8754         if (on_rq)
8755                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8756
8757         task_rq_unlock(rq, &flags);
8758 }
8759 #endif
8760
8761 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8762 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8763 {
8764         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8765         int on_rq;
8766
8767         on_rq = se->on_rq;
8768         if (on_rq)
8769                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8770
8771         se->load.weight = shares;
8772         se->load.inv_weight = 0;
8773
8774         if (on_rq)
8775                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8776 }
8777
8778 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8779 {
8780         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8781         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8782         unsigned long flags;
8783
8784         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8785         __set_se_shares(se, shares);
8786         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8787 }
8788
8789 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8790
8791 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8792 {
8793         int i;
8794         unsigned long flags;
8795
8796         /*
8797          * We can't change the weight of the root cgroup.
8798          */
8799         if (!tg->se[0])
8800                 return -EINVAL;
8801
8802         if (shares < MIN_SHARES)
8803                 shares = MIN_SHARES;
8804         else if (shares > MAX_SHARES)
8805                 shares = MAX_SHARES;
8806
8807         mutex_lock(&shares_mutex);
8808         if (tg->shares == shares)
8809                 goto done;
8810
8811         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8812         for_each_possible_cpu(i)
8813                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8814         list_del_rcu(&tg->siblings);
8815         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8816
8817         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8818         synchronize_sched();
8819
8820         /*
8821          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8822          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8823          */
8824         tg->shares = shares;
8825         for_each_possible_cpu(i) {
8826                 /*
8827                  * force a rebalance
8828                  */
8829                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8830                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8831         }
8832
8833         /*
8834          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8835          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8836          */
8837         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8838         for_each_possible_cpu(i)
8839                 register_fair_sched_group(tg, i);
8840         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8841         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8842 done:
8843         mutex_unlock(&shares_mutex);
8844         return 0;
8845 }
8846
8847 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8848 {
8849         return tg->shares;
8850 }
8851 #endif
8852
8853 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8854 /*
8855  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8856  */
8857 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8858
8859 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8860 {
8861         if (runtime == RUNTIME_INF)
8862                 return 1ULL << 16;
8863
8864         return div64_u64(runtime << 16, period);
8865 }
8866
8867 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8868 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8869 {
8870         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8871         unsigned long total = 0;
8872
8873         if (!parent) {
8874                 if (global_rt_period() < period)
8875                         return 0;
8876
8877                 return to_ratio(period, runtime) <
8878                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8879         }
8880
8881         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8882                 return 0;
8883
8884         rcu_read_lock();
8885         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8886                 if (tgi == tg)
8887                         continue;
8888
8889                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8890                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8891         }
8892         rcu_read_unlock();
8893
8894         return total + to_ratio(period, runtime) <
8895                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8896                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8897 }
8898 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8899 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8900 {
8901         struct task_group *tgi;
8902         unsigned long total = 0;
8903         unsigned long global_ratio =
8904                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8905
8906         rcu_read_lock();
8907         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8908                 if (tgi == tg)
8909                         continue;
8910
8911                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8912                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8913         }
8914         rcu_read_unlock();
8915
8916         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8917 }
8918 #endif
8919
8920 /* Must be called with tasklist_lock held */
8921 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8922 {
8923         struct task_struct *g, *p;
8924         do_each_thread(g, p) {
8925                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8926                         return 1;
8927         } while_each_thread(g, p);
8928         return 0;
8929 }
8930
8931 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8932                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8933 {
8934         int i, err = 0;
8935
8936         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8937         read_lock(&tasklist_lock);
8938         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8939                 err = -EBUSY;
8940                 goto unlock;
8941         }
8942         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8943                 err = -EINVAL;
8944                 goto unlock;
8945         }
8946
8947         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8948         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8949         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8950
8951         for_each_possible_cpu(i) {
8952                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8953
8954                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8955                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8956                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8957         }
8958         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8959  unlock:
8960         read_unlock(&tasklist_lock);
8961         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8962
8963         return err;
8964 }
8965
8966 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8967 {
8968         u64 rt_runtime, rt_period;
8969
8970         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8971         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8972         if (rt_runtime_us < 0)
8973                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8974
8975         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8976 }
8977
8978 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8979 {
8980         u64 rt_runtime_us;
8981
8982         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8983                 return -1;
8984
8985         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8986         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8987         return rt_runtime_us;
8988 }
8989
8990 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8991 {
8992         u64 rt_runtime, rt_period;
8993
8994         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8995         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8996
8997         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8998 }
8999
9000 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9001 {
9002         u64 rt_period_us;
9003
9004         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9005         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9006         return rt_period_us;
9007 }
9008
9009 static int sched_rt_global_constraints(void)
9010 {
9011         int ret = 0;
9012
9013         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9014         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
9015                 ret = -EINVAL;
9016         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9017
9018         return ret;
9019 }
9020 #else
9021 static int sched_rt_global_constraints(void)
9022 {
9023         unsigned long flags;
9024         int i;
9025
9026         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9027         for_each_possible_cpu(i) {
9028                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9029
9030                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9031                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9032                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9033         }
9034         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9035
9036         return 0;
9037 }
9038 #endif
9039
9040 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9041                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9042                 loff_t *ppos)
9043 {
9044         int ret;
9045         int old_period, old_runtime;
9046         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9047
9048         mutex_lock(&mutex);
9049         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9050         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9051
9052         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9053
9054         if (!ret && write) {
9055                 ret = sched_rt_global_constraints();
9056                 if (ret) {
9057                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9058                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9059                 } else {
9060                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9061                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9062                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9063                 }
9064         }
9065         mutex_unlock(&mutex);
9066
9067         return ret;
9068 }
9069
9070 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9071
9072 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9073 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9074 {
9075         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9076                             struct task_group, css);
9077 }
9078
9079 static struct cgroup_subsys_state *
9080 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9081 {
9082         struct task_group *tg, *parent;
9083
9084         if (!cgrp->parent) {
9085                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9086                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
9087                 return &init_task_group.css;
9088         }
9089
9090         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9091         tg = sched_create_group(parent);
9092         if (IS_ERR(tg))
9093                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9094
9095         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
9096         tg->css.cgroup = cgrp;
9097
9098         return &tg->css;
9099 }
9100
9101 static void
9102 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9103 {
9104         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9105
9106         sched_destroy_group(tg);
9107 }
9108
9109 static int
9110 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9111                       struct task_struct *tsk)
9112 {
9113 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9114         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9115         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9116                 return -EINVAL;
9117 #else
9118         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9119         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9120                 return -EINVAL;
9121 #endif
9122
9123         return 0;
9124 }
9125
9126 static void
9127 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9128                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9129 {
9130         sched_move_task(tsk);
9131 }
9132
9133 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9134 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9135                                 u64 shareval)
9136 {
9137         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9138 }
9139
9140 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9141 {
9142         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9143
9144         return (u64) tg->shares;
9145 }
9146 #endif
9147
9148 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9149 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9150                                 s64 val)
9151 {
9152         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9153 }
9154
9155 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9156 {
9157         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9158 }
9159
9160 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9161                 u64 rt_period_us)
9162 {
9163         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9164 }
9165
9166 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9167 {
9168         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9169 }
9170 #endif
9171
9172 static struct cftype cpu_files[] = {
9173 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9174         {
9175                 .name = "shares",
9176                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9177                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9178         },
9179 #endif
9180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9181         {
9182                 .name = "rt_runtime_us",
9183                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9184                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9185         },
9186         {
9187                 .name = "rt_period_us",
9188                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9189                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9190         },
9191 #endif
9192 };
9193
9194 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9195 {
9196         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9197 }
9198
9199 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9200         .name           = "cpu",
9201         .create         = cpu_cgroup_create,
9202         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9203         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9204         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9205         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9206         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9207         .early_init     = 1,
9208 };
9209
9210 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9211
9212 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9213
9214 /*
9215  * CPU accounting code for task groups.
9216  *
9217  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9218  * (balbir@in.ibm.com).
9219  */
9220
9221 /* track cpu usage of a group of tasks */
9222 struct cpuacct {
9223         struct cgroup_subsys_state css;
9224         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9225         u64 *cpuusage;
9226 };
9227
9228 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9229
9230 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9231 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9232 {
9233         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9234                             struct cpuacct, css);
9235 }
9236
9237 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9238 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9239 {
9240         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9241                             struct cpuacct, css);
9242 }
9243
9244 /* create a new cpu accounting group */
9245 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9246         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9247 {
9248         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9249
9250         if (!ca)
9251                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9252
9253         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9254         if (!ca->cpuusage) {
9255                 kfree(ca);
9256                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9257         }
9258
9259         return &ca->css;
9260 }
9261
9262 /* destroy an existing cpu accounting group */
9263 static void
9264 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9265 {
9266         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9267
9268         free_percpu(ca->cpuusage);
9269         kfree(ca);
9270 }
9271
9272 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9273 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9274 {
9275         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9276         u64 totalcpuusage = 0;
9277         int i;
9278
9279         for_each_possible_cpu(i) {
9280                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9281
9282                 /*
9283                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9284                  * platforms.
9285                  */
9286                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9287                 totalcpuusage += *cpuusage;
9288                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9289         }
9290
9291         return totalcpuusage;
9292 }
9293
9294 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9295                                                                 u64 reset)
9296 {
9297         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9298         int err = 0;
9299         int i;
9300
9301         if (reset) {
9302                 err = -EINVAL;
9303                 goto out;
9304         }
9305
9306         for_each_possible_cpu(i) {
9307                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9308
9309                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9310                 *cpuusage = 0;
9311                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9312         }
9313 out:
9314         return err;
9315 }
9316
9317 static struct cftype files[] = {
9318         {
9319                 .name = "usage",
9320                 .read_u64 = cpuusage_read,
9321                 .write_u64 = cpuusage_write,
9322         },
9323 };
9324
9325 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9326 {
9327         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9328 }
9329
9330 /*
9331  * charge this task's execution time to its accounting group.
9332  *
9333  * called with rq->lock held.
9334  */
9335 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9336 {
9337         struct cpuacct *ca;
9338
9339         if (!cpuacct_subsys.active)
9340                 return;
9341
9342         ca = task_ca(tsk);
9343         if (ca) {
9344                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9345
9346                 *cpuusage += cputime;
9347         }
9348 }
9349
9350 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9351         .name = "cpuacct",
9352         .create = cpuacct_create,
9353         .destroy = cpuacct_destroy,
9354         .populate = cpuacct_populate,
9355         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9356 };
9357 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */