]> err.no Git - linux-2.6/blob - kernel/sched.c
sched: rt-group: interface
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69
70 #include <asm/tlb.h>
71 #include <asm/irq_regs.h>
72
73 /*
74  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
75  * This is default implementation.
76  * Architectures and sub-architectures can override this.
77  */
78 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
79 {
80         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
81 }
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
159
160 #include <linux/cgroup.h>
161
162 struct cfs_rq;
163
164 static LIST_HEAD(task_groups);
165
166 /* task group related information */
167 struct task_group {
168 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
169         struct cgroup_subsys_state css;
170 #endif
171         /* schedulable entities of this group on each cpu */
172         struct sched_entity **se;
173         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
174         struct cfs_rq **cfs_rq;
175
176         struct sched_rt_entity **rt_se;
177         struct rt_rq **rt_rq;
178
179         u64 rt_runtime;
180
181         /*
182          * shares assigned to a task group governs how much of cpu bandwidth
183          * is allocated to the group. The more shares a group has, the more is
184          * the cpu bandwidth allocated to it.
185          *
186          * For ex, lets say that there are three task groups, A, B and C which
187          * have been assigned shares 1000, 2000 and 3000 respectively. Then,
188          * cpu bandwidth allocated by the scheduler to task groups A, B and C
189          * should be:
190          *
191          *      Bw(A) = 1000/(1000+2000+3000) * 100 = 16.66%
192          *      Bw(B) = 2000/(1000+2000+3000) * 100 = 33.33%
193          *      Bw(C) = 3000/(1000+2000+3000) * 100 = 50%
194          *
195          * The weight assigned to a task group's schedulable entities on every
196          * cpu (task_group.se[a_cpu]->load.weight) is derived from the task
197          * group's shares. For ex: lets say that task group A has been
198          * assigned shares of 1000 and there are two CPUs in a system. Then,
199          *
200          *  tg_A->se[0]->load.weight = tg_A->se[1]->load.weight = 1000;
201          *
202          * Note: It's not necessary that each of a task's group schedulable
203          *       entity have the same weight on all CPUs. If the group
204          *       has 2 of its tasks on CPU0 and 1 task on CPU1, then a
205          *       better distribution of weight could be:
206          *
207          *      tg_A->se[0]->load.weight = 2/3 * 2000 = 1333
208          *      tg_A->se[1]->load.weight = 1/2 * 2000 =  667
209          *
210          * rebalance_shares() is responsible for distributing the shares of a
211          * task groups like this among the group's schedulable entities across
212          * cpus.
213          *
214          */
215         unsigned long shares;
216
217         struct rcu_head rcu;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 /* Default task group's sched entity on each cpu */
222 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
223 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
224 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
227 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
228
229 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
230 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
231
232 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
233 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
234
235 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
236  * a task group's cpu shares.
237  */
238 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
239
240 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
241 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_SMP
244 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
245 static struct task_struct *lb_monitor_task;
246 static int load_balance_monitor(void *unused);
247 #endif
248
249 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
250
251 /* Default task group.
252  *      Every task in system belong to this group at bootup.
253  */
254 struct task_group init_task_group = {
255         .se     = init_sched_entity_p,
256         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
257
258         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
259         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
260 };
261
262 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
263 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
264 #else
265 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
266 #endif
267
268 #define MIN_GROUP_SHARES        2
269
270 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
271
272 /* return group to which a task belongs */
273 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
274 {
275         struct task_group *tg;
276
277 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
278         tg = p->user->tg;
279 #elif defined(CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED)
280         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
281                                 struct task_group, css);
282 #else
283         tg = &init_task_group;
284 #endif
285         return tg;
286 }
287
288 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
289 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
290 {
291         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
292         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
293
294         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
295         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
296 }
297
298 static inline void lock_doms_cur(void)
299 {
300         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
301 }
302
303 static inline void unlock_doms_cur(void)
304 {
305         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
306 }
307
308 #else
309
310 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
311 static inline void lock_doms_cur(void) { }
312 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
313
314 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
315
316 /* CFS-related fields in a runqueue */
317 struct cfs_rq {
318         struct load_weight load;
319         unsigned long nr_running;
320
321         u64 exec_clock;
322         u64 min_vruntime;
323
324         struct rb_root tasks_timeline;
325         struct rb_node *rb_leftmost;
326         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
327         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
329          */
330         struct sched_entity *curr;
331
332         unsigned long nr_spread_over;
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
336
337         /*
338          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
339          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
340          * (like users, containers etc.)
341          *
342          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
343          * list is used during load balance.
344          */
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347 #endif
348 };
349
350 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
351 struct rt_rq {
352         struct rt_prio_array active;
353         unsigned long rt_nr_running;
354 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
356 #endif
357 #ifdef CONFIG_SMP
358         unsigned long rt_nr_migratory;
359         int overloaded;
360 #endif
361         int rt_throttled;
362         u64 rt_time;
363
364 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
365         unsigned long rt_nr_boosted;
366
367         struct rq *rq;
368         struct list_head leaf_rt_rq_list;
369         struct task_group *tg;
370         struct sched_rt_entity *rt_se;
371 #endif
372 };
373
374 #ifdef CONFIG_SMP
375
376 /*
377  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
378  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
379  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
380  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
381  * object.
382  *
383  */
384 struct root_domain {
385         atomic_t refcount;
386         cpumask_t span;
387         cpumask_t online;
388
389         /*
390          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
391          * one runnable RT task.
392          */
393         cpumask_t rto_mask;
394         atomic_t rto_count;
395 };
396
397 /*
398  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
399  * members (mimicking the global state we have today).
400  */
401 static struct root_domain def_root_domain;
402
403 #endif
404
405 /*
406  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
407  *
408  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
409  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
410  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
411  */
412 struct rq {
413         /* runqueue lock: */
414         spinlock_t lock;
415
416         /*
417          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
418          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
419          */
420         unsigned long nr_running;
421         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
422         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
423         unsigned char idle_at_tick;
424 #ifdef CONFIG_NO_HZ
425         unsigned char in_nohz_recently;
426 #endif
427         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
428         struct load_weight load;
429         unsigned long nr_load_updates;
430         u64 nr_switches;
431
432         struct cfs_rq cfs;
433         struct rt_rq rt;
434         u64 rt_period_expire;
435         int rt_throttled;
436
437 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
438         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
439         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
440         struct list_head leaf_rt_rq_list;
441 #endif
442
443         /*
444          * This is part of a global counter where only the total sum
445          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
446          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
447          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
448          */
449         unsigned long nr_uninterruptible;
450
451         struct task_struct *curr, *idle;
452         unsigned long next_balance;
453         struct mm_struct *prev_mm;
454
455         u64 clock, prev_clock_raw;
456         s64 clock_max_delta;
457
458         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
459         u64 idle_clock;
460         unsigned int clock_deep_idle_events;
461         u64 tick_timestamp;
462
463         atomic_t nr_iowait;
464
465 #ifdef CONFIG_SMP
466         struct root_domain *rd;
467         struct sched_domain *sd;
468
469         /* For active balancing */
470         int active_balance;
471         int push_cpu;
472         /* cpu of this runqueue: */
473         int cpu;
474
475         struct task_struct *migration_thread;
476         struct list_head migration_queue;
477 #endif
478
479 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
480         unsigned long hrtick_flags;
481         ktime_t hrtick_expire;
482         struct hrtimer hrtick_timer;
483 #endif
484
485 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
486         /* latency stats */
487         struct sched_info rq_sched_info;
488
489         /* sys_sched_yield() stats */
490         unsigned int yld_exp_empty;
491         unsigned int yld_act_empty;
492         unsigned int yld_both_empty;
493         unsigned int yld_count;
494
495         /* schedule() stats */
496         unsigned int sched_switch;
497         unsigned int sched_count;
498         unsigned int sched_goidle;
499
500         /* try_to_wake_up() stats */
501         unsigned int ttwu_count;
502         unsigned int ttwu_local;
503
504         /* BKL stats */
505         unsigned int bkl_count;
506 #endif
507         struct lock_class_key rq_lock_key;
508 };
509
510 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
511
512 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
513 {
514         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
515 }
516
517 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
518 {
519 #ifdef CONFIG_SMP
520         return rq->cpu;
521 #else
522         return 0;
523 #endif
524 }
525
526 /*
527  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
528  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
529  */
530 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
531 {
532         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
533         u64 now = sched_clock();
534         s64 delta = now - prev_raw;
535         u64 clock = rq->clock;
536
537 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
538         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
539 #endif
540         /*
541          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
542          */
543         if (unlikely(delta < 0)) {
544                 clock++;
545                 rq->clock_warps++;
546         } else {
547                 /*
548                  * Catch too large forward jumps too:
549                  */
550                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
551                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
552                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
553                         else
554                                 clock++;
555                         rq->clock_overflows++;
556                 } else {
557                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
558                                 rq->clock_max_delta = delta;
559                         clock += delta;
560                 }
561         }
562
563         rq->prev_clock_raw = now;
564         rq->clock = clock;
565 }
566
567 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
568 {
569         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
570                 __update_rq_clock(rq);
571 }
572
573 /*
574  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
575  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
576  *
577  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
578  * preempt-disabled sections.
579  */
580 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
581         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
582
583 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
584 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
585 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
586 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
587
588 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
589 {
590         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
591         u64 delta;
592
593         if (!rq->rt_throttled)
594                 return 0;
595
596         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
597                 return 1;
598
599         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
600         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
601
602         return (unsigned long)delta;
603 }
604
605 /*
606  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
607  */
608 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
609 # define const_debug __read_mostly
610 #else
611 # define const_debug static const
612 #endif
613
614 /*
615  * Debugging: various feature bits
616  */
617 enum {
618         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
619         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
620         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
621         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 8,
622         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 16,
623         SCHED_FEAT_HRTICK               = 32,
624         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 64,
625 };
626
627 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
628                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
629                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
630                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
631                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             * 0 |
632                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           * 0 |
633                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
634                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
635
636 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
637
638 /*
639  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
640  * Limited because this is done with IRQs disabled.
641  */
642 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
643
644 /*
645  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
646  * default: 1s
647  */
648 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
649
650 /*
651  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
652  * default: 0.95s
653  */
654 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
655
656 /*
657  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
658  */
659 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
660
661 /*
662  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
663  * clock constructed from sched_clock():
664  */
665 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
666 {
667         unsigned long long now;
668         unsigned long flags;
669         struct rq *rq;
670
671         local_irq_save(flags);
672         rq = cpu_rq(cpu);
673         /*
674          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
675          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
676          */
677         if (rq->idle)
678                 update_rq_clock(rq);
679         now = rq->clock;
680         local_irq_restore(flags);
681
682         return now;
683 }
684 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
685
686 #ifndef prepare_arch_switch
687 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
688 #endif
689 #ifndef finish_arch_switch
690 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
691 #endif
692
693 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
694 {
695         return rq->curr == p;
696 }
697
698 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
699 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
700 {
701         return task_current(rq, p);
702 }
703
704 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
705 {
706 }
707
708 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
709 {
710 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
711         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
712         rq->lock.owner = current;
713 #endif
714         /*
715          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
716          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
717          * prev into current:
718          */
719         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
720
721         spin_unlock_irq(&rq->lock);
722 }
723
724 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
725 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
726 {
727 #ifdef CONFIG_SMP
728         return p->oncpu;
729 #else
730         return task_current(rq, p);
731 #endif
732 }
733
734 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
735 {
736 #ifdef CONFIG_SMP
737         /*
738          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
739          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
740          * here.
741          */
742         next->oncpu = 1;
743 #endif
744 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
745         spin_unlock_irq(&rq->lock);
746 #else
747         spin_unlock(&rq->lock);
748 #endif
749 }
750
751 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
752 {
753 #ifdef CONFIG_SMP
754         /*
755          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
756          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
757          * finished.
758          */
759         smp_wmb();
760         prev->oncpu = 0;
761 #endif
762 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
763         local_irq_enable();
764 #endif
765 }
766 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
767
768 /*
769  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
770  * Must be called interrupts disabled.
771  */
772 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
773         __acquires(rq->lock)
774 {
775         for (;;) {
776                 struct rq *rq = task_rq(p);
777                 spin_lock(&rq->lock);
778                 if (likely(rq == task_rq(p)))
779                         return rq;
780                 spin_unlock(&rq->lock);
781         }
782 }
783
784 /*
785  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
786  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
787  * explicitly disabling preemption.
788  */
789 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
790         __acquires(rq->lock)
791 {
792         struct rq *rq;
793
794         for (;;) {
795                 local_irq_save(*flags);
796                 rq = task_rq(p);
797                 spin_lock(&rq->lock);
798                 if (likely(rq == task_rq(p)))
799                         return rq;
800                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
801         }
802 }
803
804 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
805         __releases(rq->lock)
806 {
807         spin_unlock(&rq->lock);
808 }
809
810 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
811         __releases(rq->lock)
812 {
813         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
814 }
815
816 /*
817  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
818  */
819 static struct rq *this_rq_lock(void)
820         __acquires(rq->lock)
821 {
822         struct rq *rq;
823
824         local_irq_disable();
825         rq = this_rq();
826         spin_lock(&rq->lock);
827
828         return rq;
829 }
830
831 /*
832  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
833  */
834 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
835 {
836         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
837
838         spin_lock(&rq->lock);
839         __update_rq_clock(rq);
840         spin_unlock(&rq->lock);
841         rq->clock_deep_idle_events++;
842 }
843 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
844
845 /*
846  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
847  */
848 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
849 {
850         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
851         u64 now = sched_clock();
852
853         rq->idle_clock += delta_ns;
854         /*
855          * Override the previous timestamp and ignore all
856          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
857          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
858          * rq clock:
859          */
860         spin_lock(&rq->lock);
861         rq->prev_clock_raw = now;
862         rq->clock += delta_ns;
863         spin_unlock(&rq->lock);
864         touch_softlockup_watchdog();
865 }
866 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
867
868 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
869
870 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
871 {
872         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
873 }
874
875 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
876 /*
877  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
878  *
879  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
880  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
881  * reschedule event.
882  *
883  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
884  * rq->lock.
885  */
886 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
887 {
888         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
889 }
890
891 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
892 {
893         unsigned long flags;
894
895         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
896         resched_task(rq->curr);
897         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
898 }
899
900 enum {
901         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
902         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
903 };
904
905 /*
906  * Use hrtick when:
907  *  - enabled by features
908  *  - hrtimer is actually high res
909  */
910 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
911 {
912         if (!sched_feat(HRTICK))
913                 return 0;
914         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
915 }
916
917 /*
918  * Called to set the hrtick timer state.
919  *
920  * called with rq->lock held and irqs disabled
921  */
922 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
923 {
924         assert_spin_locked(&rq->lock);
925
926         /*
927          * preempt at: now + delay
928          */
929         rq->hrtick_expire =
930                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
931         /*
932          * indicate we need to program the timer
933          */
934         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
935         if (reset)
936                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
937
938         /*
939          * New slices are called from the schedule path and don't need a
940          * forced reschedule.
941          */
942         if (reset)
943                 resched_hrt(rq->curr);
944 }
945
946 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
947 {
948         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
949                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
950 }
951
952 /*
953  * Update the timer from the possible pending state.
954  */
955 static void hrtick_set(struct rq *rq)
956 {
957         ktime_t time;
958         int set, reset;
959         unsigned long flags;
960
961         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
962
963         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
964         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
965         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
966         time = rq->hrtick_expire;
967         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
968         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
969
970         if (set) {
971                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
972                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
973                         resched_rq(rq);
974         } else
975                 hrtick_clear(rq);
976 }
977
978 /*
979  * High-resolution timer tick.
980  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
981  */
982 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
983 {
984         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
985
986         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
987
988         spin_lock(&rq->lock);
989         __update_rq_clock(rq);
990         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
991         spin_unlock(&rq->lock);
992
993         return HRTIMER_NORESTART;
994 }
995
996 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
997 {
998         rq->hrtick_flags = 0;
999         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1000         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1001         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1002 }
1003
1004 void hrtick_resched(void)
1005 {
1006         struct rq *rq;
1007         unsigned long flags;
1008
1009         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1010                 return;
1011
1012         local_irq_save(flags);
1013         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1014         hrtick_set(rq);
1015         local_irq_restore(flags);
1016 }
1017 #else
1018 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1019 {
1020 }
1021
1022 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1023 {
1024 }
1025
1026 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1027 {
1028 }
1029
1030 void hrtick_resched(void)
1031 {
1032 }
1033 #endif
1034
1035 /*
1036  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1037  *
1038  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1039  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1040  * the target CPU.
1041  */
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043
1044 #ifndef tsk_is_polling
1045 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1046 #endif
1047
1048 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1049 {
1050         int cpu;
1051
1052         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1053
1054         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1055                 return;
1056
1057         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1058
1059         cpu = task_cpu(p);
1060         if (cpu == smp_processor_id())
1061                 return;
1062
1063         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1064         smp_mb();
1065         if (!tsk_is_polling(p))
1066                 smp_send_reschedule(cpu);
1067 }
1068
1069 static void resched_cpu(int cpu)
1070 {
1071         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1072         unsigned long flags;
1073
1074         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1075                 return;
1076         resched_task(cpu_curr(cpu));
1077         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1078 }
1079 #else
1080 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1081 {
1082         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1083         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1084 }
1085 #endif
1086
1087 #if BITS_PER_LONG == 32
1088 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1089 #else
1090 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1091 #endif
1092
1093 #define WMULT_SHIFT     32
1094
1095 /*
1096  * Shift right and round:
1097  */
1098 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1099
1100 static unsigned long
1101 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1102                 struct load_weight *lw)
1103 {
1104         u64 tmp;
1105
1106         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1107                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
1108
1109         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1110         /*
1111          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1112          */
1113         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1114                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1115                         WMULT_SHIFT/2);
1116         else
1117                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1118
1119         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1120 }
1121
1122 static inline unsigned long
1123 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1124 {
1125         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1126 }
1127
1128 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1129 {
1130         lw->weight += inc;
1131 }
1132
1133 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1134 {
1135         lw->weight -= dec;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1140  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1141  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1142  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1143  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1144  * slice expiry etc.
1145  */
1146
1147 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1148 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1149
1150 /*
1151  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1152  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1153  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1154  * that remained on nice 0.
1155  *
1156  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1157  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1158  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1159  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1160  * the relative distance between them is ~25%.)
1161  */
1162 static const int prio_to_weight[40] = {
1163  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1164  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1165  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1166  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1167  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1168  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1169  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1170  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1171 };
1172
1173 /*
1174  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1175  *
1176  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1177  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1178  * into multiplications:
1179  */
1180 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1181  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1182  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1183  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1184  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1185  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1186  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1187  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1188  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1189 };
1190
1191 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1192
1193 /*
1194  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1195  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1196  * structures to the load-balancing proper:
1197  */
1198 struct rq_iterator {
1199         void *arg;
1200         struct task_struct *(*start)(void *);
1201         struct task_struct *(*next)(void *);
1202 };
1203
1204 #ifdef CONFIG_SMP
1205 static unsigned long
1206 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1207               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1208               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1209               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1210
1211 static int
1212 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1213                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1214                    struct rq_iterator *iterator);
1215 #endif
1216
1217 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1218 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1219 #else
1220 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1221 #endif
1222
1223 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1224 {
1225         update_load_add(&rq->load, load);
1226 }
1227
1228 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1229 {
1230         update_load_sub(&rq->load, load);
1231 }
1232
1233 #ifdef CONFIG_SMP
1234 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1235 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1236 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1237 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1238 #endif /* CONFIG_SMP */
1239
1240 #include "sched_stats.h"
1241 #include "sched_idletask.c"
1242 #include "sched_fair.c"
1243 #include "sched_rt.c"
1244 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1245 # include "sched_debug.c"
1246 #endif
1247
1248 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1249
1250 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1251 {
1252         rq->nr_running++;
1253 }
1254
1255 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1256 {
1257         rq->nr_running--;
1258 }
1259
1260 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1261 {
1262         if (task_has_rt_policy(p)) {
1263                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1264                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1265                 return;
1266         }
1267
1268         /*
1269          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1270          */
1271         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1272                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1273                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1274                 return;
1275         }
1276
1277         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1278         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1279 }
1280
1281 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1282 {
1283         sched_info_queued(p);
1284         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1285         p->se.on_rq = 1;
1286 }
1287
1288 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1289 {
1290         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1291         p->se.on_rq = 0;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1296  */
1297 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1298 {
1299         return p->static_prio;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1304  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1305  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1306  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1307  * estimator recalculates.
1308  */
1309 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1310 {
1311         int prio;
1312
1313         if (task_has_rt_policy(p))
1314                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1315         else
1316                 prio = __normal_prio(p);
1317         return prio;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1322  * taken into account by the scheduler. This value might
1323  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1324  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1325  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1326  */
1327 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1328 {
1329         p->normal_prio = normal_prio(p);
1330         /*
1331          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1332          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1333          * to the normal priority:
1334          */
1335         if (!rt_prio(p->prio))
1336                 return p->normal_prio;
1337         return p->prio;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * activate_task - move a task to the runqueue.
1342  */
1343 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1344 {
1345         if (task_contributes_to_load(p))
1346                 rq->nr_uninterruptible--;
1347
1348         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1349         inc_nr_running(rq);
1350 }
1351
1352 /*
1353  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1354  */
1355 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1356 {
1357         if (task_contributes_to_load(p))
1358                 rq->nr_uninterruptible++;
1359
1360         dequeue_task(rq, p, sleep);
1361         dec_nr_running(rq);
1362 }
1363
1364 /**
1365  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1366  * @p: the task in question.
1367  */
1368 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1369 {
1370         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1371 }
1372
1373 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1374 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1375 {
1376         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1377 }
1378
1379 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1380 {
1381         set_task_rq(p, cpu);
1382 #ifdef CONFIG_SMP
1383         /*
1384          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1385          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1386          * per-task data have been completed by this moment.
1387          */
1388         smp_wmb();
1389         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1390 #endif
1391 }
1392
1393 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1394                                        const struct sched_class *prev_class,
1395                                        int oldprio, int running)
1396 {
1397         if (prev_class != p->sched_class) {
1398                 if (prev_class->switched_from)
1399                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1400                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1401         } else
1402                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1403 }
1404
1405 #ifdef CONFIG_SMP
1406
1407 /*
1408  * Is this task likely cache-hot:
1409  */
1410 static int
1411 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1412 {
1413         s64 delta;
1414
1415         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1416                 return 0;
1417
1418         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1419                 return 1;
1420         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1421                 return 0;
1422
1423         delta = now - p->se.exec_start;
1424
1425         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1426 }
1427
1428
1429 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1430 {
1431         int old_cpu = task_cpu(p);
1432         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1433         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1434                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1435         u64 clock_offset;
1436
1437         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1438
1439 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1440         if (p->se.wait_start)
1441                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1442         if (p->se.sleep_start)
1443                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1444         if (p->se.block_start)
1445                 p->se.block_start -= clock_offset;
1446         if (old_cpu != new_cpu) {
1447                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1448                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1449                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1450         }
1451 #endif
1452         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1453                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1454
1455         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1456 }
1457
1458 struct migration_req {
1459         struct list_head list;
1460
1461         struct task_struct *task;
1462         int dest_cpu;
1463
1464         struct completion done;
1465 };
1466
1467 /*
1468  * The task's runqueue lock must be held.
1469  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1470  */
1471 static int
1472 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1473 {
1474         struct rq *rq = task_rq(p);
1475
1476         /*
1477          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1478          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1479          */
1480         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1481                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1482                 return 0;
1483         }
1484
1485         init_completion(&req->done);
1486         req->task = p;
1487         req->dest_cpu = dest_cpu;
1488         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1489
1490         return 1;
1491 }
1492
1493 /*
1494  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1495  *
1496  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1497  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1498  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1499  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1500  * waiting to become inactive.
1501  */
1502 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1503 {
1504         unsigned long flags;
1505         int running, on_rq;
1506         struct rq *rq;
1507
1508         for (;;) {
1509                 /*
1510                  * We do the initial early heuristics without holding
1511                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1512                  * the runqueue lock when things look like they will
1513                  * work out!
1514                  */
1515                 rq = task_rq(p);
1516
1517                 /*
1518                  * If the task is actively running on another CPU
1519                  * still, just relax and busy-wait without holding
1520                  * any locks.
1521                  *
1522                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1523                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1524                  * But we don't care, since "task_running()" will
1525                  * return false if the runqueue has changed and p
1526                  * is actually now running somewhere else!
1527                  */
1528                 while (task_running(rq, p))
1529                         cpu_relax();
1530
1531                 /*
1532                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1533                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1534                  * just go back and repeat.
1535                  */
1536                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1537                 running = task_running(rq, p);
1538                 on_rq = p->se.on_rq;
1539                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1540
1541                 /*
1542                  * Was it really running after all now that we
1543                  * checked with the proper locks actually held?
1544                  *
1545                  * Oops. Go back and try again..
1546                  */
1547                 if (unlikely(running)) {
1548                         cpu_relax();
1549                         continue;
1550                 }
1551
1552                 /*
1553                  * It's not enough that it's not actively running,
1554                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1555                  * preempted!
1556                  *
1557                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1558                  * running right now), it's preempted, and we should
1559                  * yield - it could be a while.
1560                  */
1561                 if (unlikely(on_rq)) {
1562                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1563                         continue;
1564                 }
1565
1566                 /*
1567                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1568                  * runnable, which means that it will never become
1569                  * running in the future either. We're all done!
1570                  */
1571                 break;
1572         }
1573 }
1574
1575 /***
1576  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1577  * @p: the to-be-kicked thread
1578  *
1579  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1580  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1581  *
1582  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1583  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1584  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1585  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1586  * achieved as well.
1587  */
1588 void kick_process(struct task_struct *p)
1589 {
1590         int cpu;
1591
1592         preempt_disable();
1593         cpu = task_cpu(p);
1594         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1595                 smp_send_reschedule(cpu);
1596         preempt_enable();
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1601  * according to the scheduling class and "nice" value.
1602  *
1603  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1604  * balance conservatively.
1605  */
1606 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1607 {
1608         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1609         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1610
1611         if (type == 0)
1612                 return total;
1613
1614         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1619  * according to the scheduling class and "nice" value.
1620  */
1621 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1622 {
1623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1624         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1625
1626         if (type == 0)
1627                 return total;
1628
1629         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1634  */
1635 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1636 {
1637         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1638         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1639         unsigned long n = rq->nr_running;
1640
1641         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1646  * domain.
1647  */
1648 static struct sched_group *
1649 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1650 {
1651         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1652         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1653         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1654         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1655
1656         do {
1657                 unsigned long load, avg_load;
1658                 int local_group;
1659                 int i;
1660
1661                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1662                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1663                         continue;
1664
1665                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1666
1667                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1668                 avg_load = 0;
1669
1670                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1671                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1672                         if (local_group)
1673                                 load = source_load(i, load_idx);
1674                         else
1675                                 load = target_load(i, load_idx);
1676
1677                         avg_load += load;
1678                 }
1679
1680                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1681                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1682                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1683
1684                 if (local_group) {
1685                         this_load = avg_load;
1686                         this = group;
1687                 } else if (avg_load < min_load) {
1688                         min_load = avg_load;
1689                         idlest = group;
1690                 }
1691         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1692
1693         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1694                 return NULL;
1695         return idlest;
1696 }
1697
1698 /*
1699  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1700  */
1701 static int
1702 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1703 {
1704         cpumask_t tmp;
1705         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1706         int idlest = -1;
1707         int i;
1708
1709         /* Traverse only the allowed CPUs */
1710         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1711
1712         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1713                 load = weighted_cpuload(i);
1714
1715                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1716                         min_load = load;
1717                         idlest = i;
1718                 }
1719         }
1720
1721         return idlest;
1722 }
1723
1724 /*
1725  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1726  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1727  * SD_BALANCE_EXEC.
1728  *
1729  * Balance, ie. select the least loaded group.
1730  *
1731  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1732  *
1733  * preempt must be disabled.
1734  */
1735 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1736 {
1737         struct task_struct *t = current;
1738         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1739
1740         for_each_domain(cpu, tmp) {
1741                 /*
1742                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1743                  */
1744                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1745                         break;
1746                 if (tmp->flags & flag)
1747                         sd = tmp;
1748         }
1749
1750         while (sd) {
1751                 cpumask_t span;
1752                 struct sched_group *group;
1753                 int new_cpu, weight;
1754
1755                 if (!(sd->flags & flag)) {
1756                         sd = sd->child;
1757                         continue;
1758                 }
1759
1760                 span = sd->span;
1761                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1762                 if (!group) {
1763                         sd = sd->child;
1764                         continue;
1765                 }
1766
1767                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1768                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1769                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1770                         sd = sd->child;
1771                         continue;
1772                 }
1773
1774                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1775                 cpu = new_cpu;
1776                 sd = NULL;
1777                 weight = cpus_weight(span);
1778                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1779                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1780                                 break;
1781                         if (tmp->flags & flag)
1782                                 sd = tmp;
1783                 }
1784                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1785         }
1786
1787         return cpu;
1788 }
1789
1790 #endif /* CONFIG_SMP */
1791
1792 /***
1793  * try_to_wake_up - wake up a thread
1794  * @p: the to-be-woken-up thread
1795  * @state: the mask of task states that can be woken
1796  * @sync: do a synchronous wakeup?
1797  *
1798  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1799  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1800  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1801  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1802  * runnable without the overhead of this.
1803  *
1804  * returns failure only if the task is already active.
1805  */
1806 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1807 {
1808         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1809         unsigned long flags;
1810         long old_state;
1811         struct rq *rq;
1812
1813         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1814         old_state = p->state;
1815         if (!(old_state & state))
1816                 goto out;
1817
1818         if (p->se.on_rq)
1819                 goto out_running;
1820
1821         cpu = task_cpu(p);
1822         orig_cpu = cpu;
1823         this_cpu = smp_processor_id();
1824
1825 #ifdef CONFIG_SMP
1826         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1827                 goto out_activate;
1828
1829         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1830         if (cpu != orig_cpu) {
1831                 set_task_cpu(p, cpu);
1832                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1833                 /* might preempt at this point */
1834                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1835                 old_state = p->state;
1836                 if (!(old_state & state))
1837                         goto out;
1838                 if (p->se.on_rq)
1839                         goto out_running;
1840
1841                 this_cpu = smp_processor_id();
1842                 cpu = task_cpu(p);
1843         }
1844
1845 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1846         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1847         if (cpu == this_cpu)
1848                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1849         else {
1850                 struct sched_domain *sd;
1851                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1852                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1853                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1854                                 break;
1855                         }
1856                 }
1857         }
1858 #endif
1859
1860 out_activate:
1861 #endif /* CONFIG_SMP */
1862         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1863         if (sync)
1864                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1865         if (orig_cpu != cpu)
1866                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1867         if (cpu == this_cpu)
1868                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1869         else
1870                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1871         update_rq_clock(rq);
1872         activate_task(rq, p, 1);
1873         check_preempt_curr(rq, p);
1874         success = 1;
1875
1876 out_running:
1877         p->state = TASK_RUNNING;
1878 #ifdef CONFIG_SMP
1879         if (p->sched_class->task_wake_up)
1880                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1881 #endif
1882 out:
1883         task_rq_unlock(rq, &flags);
1884
1885         return success;
1886 }
1887
1888 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1889 {
1890         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1891 }
1892 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1893
1894 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1895 {
1896         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1901  * p is forked by current.
1902  *
1903  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1904  */
1905 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1906 {
1907         p->se.exec_start                = 0;
1908         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1909         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1910
1911 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1912         p->se.wait_start                = 0;
1913         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1914         p->se.sleep_start               = 0;
1915         p->se.block_start               = 0;
1916         p->se.sleep_max                 = 0;
1917         p->se.block_max                 = 0;
1918         p->se.exec_max                  = 0;
1919         p->se.slice_max                 = 0;
1920         p->se.wait_max                  = 0;
1921 #endif
1922
1923         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1924         p->se.on_rq = 0;
1925
1926 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1927         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1928 #endif
1929
1930         /*
1931          * We mark the process as running here, but have not actually
1932          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1933          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1934          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1935          */
1936         p->state = TASK_RUNNING;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * fork()/clone()-time setup:
1941  */
1942 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1943 {
1944         int cpu = get_cpu();
1945
1946         __sched_fork(p);
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1950 #endif
1951         set_task_cpu(p, cpu);
1952
1953         /*
1954          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1955          */
1956         p->prio = current->normal_prio;
1957         if (!rt_prio(p->prio))
1958                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1959
1960 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1961         if (likely(sched_info_on()))
1962                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1963 #endif
1964 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1965         p->oncpu = 0;
1966 #endif
1967 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1968         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1969         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1970 #endif
1971         put_cpu();
1972 }
1973
1974 /*
1975  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1976  *
1977  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1978  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1979  * on the runqueue and wakes it.
1980  */
1981 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1982 {
1983         unsigned long flags;
1984         struct rq *rq;
1985
1986         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1987         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1988         update_rq_clock(rq);
1989
1990         p->prio = effective_prio(p);
1991
1992         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
1993                 activate_task(rq, p, 0);
1994         } else {
1995                 /*
1996                  * Let the scheduling class do new task startup
1997                  * management (if any):
1998                  */
1999                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2000                 inc_nr_running(rq);
2001         }
2002         check_preempt_curr(rq, p);
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004         if (p->sched_class->task_wake_up)
2005                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2006 #endif
2007         task_rq_unlock(rq, &flags);
2008 }
2009
2010 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2011
2012 /**
2013  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2014  * @notifier: notifier struct to register
2015  */
2016 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2017 {
2018         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2019 }
2020 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2021
2022 /**
2023  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2024  * @notifier: notifier struct to unregister
2025  *
2026  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2027  */
2028 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2029 {
2030         hlist_del(&notifier->link);
2031 }
2032 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2033
2034 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2035 {
2036         struct preempt_notifier *notifier;
2037         struct hlist_node *node;
2038
2039         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2040                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2041 }
2042
2043 static void
2044 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2045                                  struct task_struct *next)
2046 {
2047         struct preempt_notifier *notifier;
2048         struct hlist_node *node;
2049
2050         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2051                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2052 }
2053
2054 #else
2055
2056 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2057 {
2058 }
2059
2060 static void
2061 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2062                                  struct task_struct *next)
2063 {
2064 }
2065
2066 #endif
2067
2068 /**
2069  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2070  * @rq: the runqueue preparing to switch
2071  * @prev: the current task that is being switched out
2072  * @next: the task we are going to switch to.
2073  *
2074  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2075  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2076  * switch.
2077  *
2078  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2079  * hooks.
2080  */
2081 static inline void
2082 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2083                     struct task_struct *next)
2084 {
2085         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2086         prepare_lock_switch(rq, next);
2087         prepare_arch_switch(next);
2088 }
2089
2090 /**
2091  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2092  * @rq: runqueue associated with task-switch
2093  * @prev: the thread we just switched away from.
2094  *
2095  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2096  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2097  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2098  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2099  *
2100  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2101  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2102  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2103  * details.)
2104  */
2105 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2106         __releases(rq->lock)
2107 {
2108         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2109         long prev_state;
2110
2111         rq->prev_mm = NULL;
2112
2113         /*
2114          * A task struct has one reference for the use as "current".
2115          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2116          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2117          * the scheduled task must drop that reference.
2118          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2119          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2120          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2121          * be dropped twice.
2122          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2123          */
2124         prev_state = prev->state;
2125         finish_arch_switch(prev);
2126         finish_lock_switch(rq, prev);
2127 #ifdef CONFIG_SMP
2128         if (current->sched_class->post_schedule)
2129                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2130 #endif
2131
2132         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2133         if (mm)
2134                 mmdrop(mm);
2135         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2136                 /*
2137                  * Remove function-return probe instances associated with this
2138                  * task and put them back on the free list.
2139                  */
2140                 kprobe_flush_task(prev);
2141                 put_task_struct(prev);
2142         }
2143 }
2144
2145 /**
2146  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2147  * @prev: the thread we just switched away from.
2148  */
2149 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2150         __releases(rq->lock)
2151 {
2152         struct rq *rq = this_rq();
2153
2154         finish_task_switch(rq, prev);
2155 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2156         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2157         preempt_enable();
2158 #endif
2159         if (current->set_child_tid)
2160                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2161 }
2162
2163 /*
2164  * context_switch - switch to the new MM and the new
2165  * thread's register state.
2166  */
2167 static inline void
2168 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2169                struct task_struct *next)
2170 {
2171         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2172
2173         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2174         mm = next->mm;
2175         oldmm = prev->active_mm;
2176         /*
2177          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2178          * combine the page table reload and the switch backend into
2179          * one hypercall.
2180          */
2181         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2182
2183         if (unlikely(!mm)) {
2184                 next->active_mm = oldmm;
2185                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2186                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2187         } else
2188                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2189
2190         if (unlikely(!prev->mm)) {
2191                 prev->active_mm = NULL;
2192                 rq->prev_mm = oldmm;
2193         }
2194         /*
2195          * Since the runqueue lock will be released by the next
2196          * task (which is an invalid locking op but in the case
2197          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2198          * do an early lockdep release here:
2199          */
2200 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2201         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2202 #endif
2203
2204         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2205         switch_to(prev, next, prev);
2206
2207         barrier();
2208         /*
2209          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2210          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2211          * frame will be invalid.
2212          */
2213         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2214 }
2215
2216 /*
2217  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2218  *
2219  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2220  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2221  * number of context switches performed since bootup.
2222  */
2223 unsigned long nr_running(void)
2224 {
2225         unsigned long i, sum = 0;
2226
2227         for_each_online_cpu(i)
2228                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2229
2230         return sum;
2231 }
2232
2233 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2234 {
2235         unsigned long i, sum = 0;
2236
2237         for_each_possible_cpu(i)
2238                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2239
2240         /*
2241          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2242          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2243          */
2244         if (unlikely((long)sum < 0))
2245                 sum = 0;
2246
2247         return sum;
2248 }
2249
2250 unsigned long long nr_context_switches(void)
2251 {
2252         int i;
2253         unsigned long long sum = 0;
2254
2255         for_each_possible_cpu(i)
2256                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2257
2258         return sum;
2259 }
2260
2261 unsigned long nr_iowait(void)
2262 {
2263         unsigned long i, sum = 0;
2264
2265         for_each_possible_cpu(i)
2266                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2267
2268         return sum;
2269 }
2270
2271 unsigned long nr_active(void)
2272 {
2273         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2274
2275         for_each_online_cpu(i) {
2276                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2277                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2278         }
2279
2280         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2281                 uninterruptible = 0;
2282
2283         return running + uninterruptible;
2284 }
2285
2286 /*
2287  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2288  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2289  */
2290 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2291 {
2292         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2293         int i, scale;
2294
2295         this_rq->nr_load_updates++;
2296
2297         /* Update our load: */
2298         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2299                 unsigned long old_load, new_load;
2300
2301                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2302
2303                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2304                 new_load = this_load;
2305                 /*
2306                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2307                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2308                  * example.
2309                  */
2310                 if (new_load > old_load)
2311                         new_load += scale-1;
2312                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2313         }
2314 }
2315
2316 #ifdef CONFIG_SMP
2317
2318 /*
2319  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2320  *
2321  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2322  * you need to do so manually before calling.
2323  */
2324 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2325         __acquires(rq1->lock)
2326         __acquires(rq2->lock)
2327 {
2328         BUG_ON(!irqs_disabled());
2329         if (rq1 == rq2) {
2330                 spin_lock(&rq1->lock);
2331                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2332         } else {
2333                 if (rq1 < rq2) {
2334                         spin_lock(&rq1->lock);
2335                         spin_lock(&rq2->lock);
2336                 } else {
2337                         spin_lock(&rq2->lock);
2338                         spin_lock(&rq1->lock);
2339                 }
2340         }
2341         update_rq_clock(rq1);
2342         update_rq_clock(rq2);
2343 }
2344
2345 /*
2346  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2347  *
2348  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2349  * you need to do so manually after calling.
2350  */
2351 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2352         __releases(rq1->lock)
2353         __releases(rq2->lock)
2354 {
2355         spin_unlock(&rq1->lock);
2356         if (rq1 != rq2)
2357                 spin_unlock(&rq2->lock);
2358         else
2359                 __release(rq2->lock);
2360 }
2361
2362 /*
2363  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2364  */
2365 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2366         __releases(this_rq->lock)
2367         __acquires(busiest->lock)
2368         __acquires(this_rq->lock)
2369 {
2370         int ret = 0;
2371
2372         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2373                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2374                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2375                 BUG_ON(1);
2376         }
2377         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2378                 if (busiest < this_rq) {
2379                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2380                         spin_lock(&busiest->lock);
2381                         spin_lock(&this_rq->lock);
2382                         ret = 1;
2383                 } else
2384                         spin_lock(&busiest->lock);
2385         }
2386         return ret;
2387 }
2388
2389 /*
2390  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2391  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2392  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2393  * the cpu_allowed mask is restored.
2394  */
2395 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2396 {
2397         struct migration_req req;
2398         unsigned long flags;
2399         struct rq *rq;
2400
2401         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2402         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2403             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2404                 goto out;
2405
2406         /* force the process onto the specified CPU */
2407         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2408                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2409                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2410
2411                 get_task_struct(mt);
2412                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2413                 wake_up_process(mt);
2414                 put_task_struct(mt);
2415                 wait_for_completion(&req.done);
2416
2417                 return;
2418         }
2419 out:
2420         task_rq_unlock(rq, &flags);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2425  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2426  */
2427 void sched_exec(void)
2428 {
2429         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2430         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2431         put_cpu();
2432         if (new_cpu != this_cpu)
2433                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2438  * Both runqueues must be locked.
2439  */
2440 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2441                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2442 {
2443         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2444         set_task_cpu(p, this_cpu);
2445         activate_task(this_rq, p, 0);
2446         /*
2447          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2448          * to be always true for them.
2449          */
2450         check_preempt_curr(this_rq, p);
2451 }
2452
2453 /*
2454  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2455  */
2456 static
2457 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2458                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2459                      int *all_pinned)
2460 {
2461         /*
2462          * We do not migrate tasks that are:
2463          * 1) running (obviously), or
2464          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2465          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2466          */
2467         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2468                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2469                 return 0;
2470         }
2471         *all_pinned = 0;
2472
2473         if (task_running(rq, p)) {
2474                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2475                 return 0;
2476         }
2477
2478         /*
2479          * Aggressive migration if:
2480          * 1) task is cache cold, or
2481          * 2) too many balance attempts have failed.
2482          */
2483
2484         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2485                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2486 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2487                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2488                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2489                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2490                 }
2491 #endif
2492                 return 1;
2493         }
2494
2495         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2496                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2497                 return 0;
2498         }
2499         return 1;
2500 }
2501
2502 static unsigned long
2503 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2504               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2505               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2506               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2507 {
2508         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2509         struct task_struct *p;
2510         long rem_load_move = max_load_move;
2511
2512         if (max_load_move == 0)
2513                 goto out;
2514
2515         pinned = 1;
2516
2517         /*
2518          * Start the load-balancing iterator:
2519          */
2520         p = iterator->start(iterator->arg);
2521 next:
2522         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2523                 goto out;
2524         /*
2525          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2526          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2527          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2528          */
2529         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2530                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2531         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2532             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2533                 p = iterator->next(iterator->arg);
2534                 goto next;
2535         }
2536
2537         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2538         pulled++;
2539         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2540
2541         /*
2542          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2543          */
2544         if (rem_load_move > 0) {
2545                 if (p->prio < *this_best_prio)
2546                         *this_best_prio = p->prio;
2547                 p = iterator->next(iterator->arg);
2548                 goto next;
2549         }
2550 out:
2551         /*
2552          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2553          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2554          * inside pull_task().
2555          */
2556         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2557
2558         if (all_pinned)
2559                 *all_pinned = pinned;
2560
2561         return max_load_move - rem_load_move;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2566  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2567  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2568  *
2569  * Called with both runqueues locked.
2570  */
2571 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2572                       unsigned long max_load_move,
2573                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2574                       int *all_pinned)
2575 {
2576         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2577         unsigned long total_load_moved = 0;
2578         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2579
2580         do {
2581                 total_load_moved +=
2582                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2583                                 max_load_move - total_load_moved,
2584                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2585                 class = class->next;
2586         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2587
2588         return total_load_moved > 0;
2589 }
2590
2591 static int
2592 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2593                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2594                    struct rq_iterator *iterator)
2595 {
2596         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2597         int pinned = 0;
2598
2599         while (p) {
2600                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2601                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2602                         /*
2603                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2604                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2605                          * stats here rather than inside pull_task().
2606                          */
2607                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2608
2609                         return 1;
2610                 }
2611                 p = iterator->next(iterator->arg);
2612         }
2613
2614         return 0;
2615 }
2616
2617 /*
2618  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2619  * part of active balancing operations within "domain".
2620  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2621  *
2622  * Called with both runqueues locked.
2623  */
2624 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2625                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2626 {
2627         const struct sched_class *class;
2628
2629         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2630                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2631                         return 1;
2632
2633         return 0;
2634 }
2635
2636 /*
2637  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2638  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2639  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2640  */
2641 static struct sched_group *
2642 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2643                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2644                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2645 {
2646         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2647         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2648         unsigned long max_pull;
2649         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2650         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2651         int load_idx, group_imb = 0;
2652 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2653         int power_savings_balance = 1;
2654         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2655         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2656         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2657 #endif
2658
2659         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2660         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2661         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2662         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2663                 load_idx = sd->busy_idx;
2664         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2665                 load_idx = sd->newidle_idx;
2666         else
2667                 load_idx = sd->idle_idx;
2668
2669         do {
2670                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2671                 int local_group;
2672                 int i;
2673                 int __group_imb = 0;
2674                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2675                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2676
2677                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2678
2679                 if (local_group)
2680                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2681
2682                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2683                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2684                 max_cpu_load = 0;
2685                 min_cpu_load = ~0UL;
2686
2687                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2688                         struct rq *rq;
2689
2690                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2691                                 continue;
2692
2693                         rq = cpu_rq(i);
2694
2695                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2696                                 *sd_idle = 0;
2697
2698                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2699                         if (local_group) {
2700                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2701                                         first_idle_cpu = 1;
2702                                         balance_cpu = i;
2703                                 }
2704
2705                                 load = target_load(i, load_idx);
2706                         } else {
2707                                 load = source_load(i, load_idx);
2708                                 if (load > max_cpu_load)
2709                                         max_cpu_load = load;
2710                                 if (min_cpu_load > load)
2711                                         min_cpu_load = load;
2712                         }
2713
2714                         avg_load += load;
2715                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2716                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2717                 }
2718
2719                 /*
2720                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2721                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2722                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2723                  * to do the newly idle load balance.
2724                  */
2725                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2726                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2727                         *balance = 0;
2728                         goto ret;
2729                 }
2730
2731                 total_load += avg_load;
2732                 total_pwr += group->__cpu_power;
2733
2734                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2735                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2736                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2737
2738                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2739                         __group_imb = 1;
2740
2741                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2742
2743                 if (local_group) {
2744                         this_load = avg_load;
2745                         this = group;
2746                         this_nr_running = sum_nr_running;
2747                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2748                 } else if (avg_load > max_load &&
2749                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2750                         max_load = avg_load;
2751                         busiest = group;
2752                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2753                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2754                         group_imb = __group_imb;
2755                 }
2756
2757 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2758                 /*
2759                  * Busy processors will not participate in power savings
2760                  * balance.
2761                  */
2762                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2763                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2764                         goto group_next;
2765
2766                 /*
2767                  * If the local group is idle or completely loaded
2768                  * no need to do power savings balance at this domain
2769                  */
2770                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2771                                     !this_nr_running))
2772                         power_savings_balance = 0;
2773
2774                 /*
2775                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2776                  * don't include that group in power savings calculations
2777                  */
2778                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2779                     || !sum_nr_running)
2780                         goto group_next;
2781
2782                 /*
2783                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2784                  * This is the group from where we need to pick up the load
2785                  * for saving power
2786                  */
2787                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2788                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2789                      first_cpu(group->cpumask) <
2790                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2791                         group_min = group;
2792                         min_nr_running = sum_nr_running;
2793                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2794                                                 sum_nr_running;
2795                 }
2796
2797                 /*
2798                  * Calculate the group which is almost near its
2799                  * capacity but still has some space to pick up some load
2800                  * from other group and save more power
2801                  */
2802                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2803                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2804                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2805                              first_cpu(group->cpumask) >
2806                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2807                                 group_leader = group;
2808                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2809                         }
2810                 }
2811 group_next:
2812 #endif
2813                 group = group->next;
2814         } while (group != sd->groups);
2815
2816         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2817                 goto out_balanced;
2818
2819         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2820
2821         if (this_load >= avg_load ||
2822                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2823                 goto out_balanced;
2824
2825         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2826         if (group_imb)
2827                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2828
2829         /*
2830          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2831          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2832          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2833          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2834          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2835          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2836          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2837          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2838          * appear as very large values with unsigned longs.
2839          */
2840         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2841                 goto out_balanced;
2842
2843         /*
2844          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2845          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2846          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2847          */
2848         if (max_load < avg_load) {
2849                 *imbalance = 0;
2850                 goto small_imbalance;
2851         }
2852
2853         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2854         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2855
2856         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2857         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2858                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2859                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2860
2861         /*
2862          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2863          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2864          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2865          * moved
2866          */
2867         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2868                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2869                 unsigned int imbn;
2870
2871 small_imbalance:
2872                 pwr_move = pwr_now = 0;
2873                 imbn = 2;
2874                 if (this_nr_running) {
2875                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2876                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2877                                 imbn = 1;
2878                 } else
2879                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2880
2881                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2882                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2883                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2884                         return busiest;
2885                 }
2886
2887                 /*
2888                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2889                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2890                  * moving them.
2891                  */
2892
2893                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2894                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2895                 pwr_now += this->__cpu_power *
2896                                 min(this_load_per_task, this_load);
2897                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2898
2899                 /* Amount of load we'd subtract */
2900                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2901                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2902                 if (max_load > tmp)
2903                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2904                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2905
2906                 /* Amount of load we'd add */
2907                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2908                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2909                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2910                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2911                 else
2912                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2913                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2914                 pwr_move += this->__cpu_power *
2915                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2916                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2917
2918                 /* Move if we gain throughput */
2919                 if (pwr_move > pwr_now)
2920                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2921         }
2922
2923         return busiest;
2924
2925 out_balanced:
2926 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2927         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2928                 goto ret;
2929
2930         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2931                 *imbalance = min_load_per_task;
2932                 return group_min;
2933         }
2934 #endif
2935 ret:
2936         *imbalance = 0;
2937         return NULL;
2938 }
2939
2940 /*
2941  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2942  */
2943 static struct rq *
2944 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2945                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2946 {
2947         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2948         unsigned long max_load = 0;
2949         int i;
2950
2951         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2952                 unsigned long wl;
2953
2954                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2955                         continue;
2956
2957                 rq = cpu_rq(i);
2958                 wl = weighted_cpuload(i);
2959
2960                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2961                         continue;
2962
2963                 if (wl > max_load) {
2964                         max_load = wl;
2965                         busiest = rq;
2966                 }
2967         }
2968
2969         return busiest;
2970 }
2971
2972 /*
2973  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2974  * so long as it is large enough.
2975  */
2976 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2977
2978 /*
2979  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2980  * tasks if there is an imbalance.
2981  */
2982 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2983                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2984                         int *balance)
2985 {
2986         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2987         struct sched_group *group;
2988         unsigned long imbalance;
2989         struct rq *busiest;
2990         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2991         unsigned long flags;
2992
2993         /*
2994          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2995          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2996          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2997          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2998          */
2999         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3000             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3001                 sd_idle = 1;
3002
3003         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3004
3005 redo:
3006         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3007                                    &cpus, balance);
3008
3009         if (*balance == 0)
3010                 goto out_balanced;
3011
3012         if (!group) {
3013                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3014                 goto out_balanced;
3015         }
3016
3017         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3018         if (!busiest) {
3019                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3020                 goto out_balanced;
3021         }
3022
3023         BUG_ON(busiest == this_rq);
3024
3025         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3026
3027         ld_moved = 0;
3028         if (busiest->nr_running > 1) {
3029                 /*
3030                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3031                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3032                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3033                  * correctly treated as an imbalance.
3034                  */
3035                 local_irq_save(flags);
3036                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3037                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3038                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3039                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3040                 local_irq_restore(flags);
3041
3042                 /*
3043                  * some other cpu did the load balance for us.
3044                  */
3045                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3046                         resched_cpu(this_cpu);
3047
3048                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3049                 if (unlikely(all_pinned)) {
3050                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3051                         if (!cpus_empty(cpus))
3052                                 goto redo;
3053                         goto out_balanced;
3054                 }
3055         }
3056
3057         if (!ld_moved) {
3058                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3059                 sd->nr_balance_failed++;
3060
3061                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3062
3063                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3064
3065                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3066                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3067                          */
3068                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3069                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3070                                 all_pinned = 1;
3071                                 goto out_one_pinned;
3072                         }
3073
3074                         if (!busiest->active_balance) {
3075                                 busiest->active_balance = 1;
3076                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3077                                 active_balance = 1;
3078                         }
3079                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3080                         if (active_balance)
3081                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3082
3083                         /*
3084                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3085                          * counter.
3086                          */
3087                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3088                 }
3089         } else
3090                 sd->nr_balance_failed = 0;
3091
3092         if (likely(!active_balance)) {
3093                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3094                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3095         } else {
3096                 /*
3097                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3098                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3099                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3100                  * move_tasks).
3101                  */
3102                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3103                         sd->balance_interval *= 2;
3104         }
3105
3106         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3107             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3108                 return -1;
3109         return ld_moved;
3110
3111 out_balanced:
3112         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3113
3114         sd->nr_balance_failed = 0;
3115
3116 out_one_pinned:
3117         /* tune up the balancing interval */
3118         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3119                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3120                 sd->balance_interval *= 2;
3121
3122         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3123             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3124                 return -1;
3125         return 0;
3126 }
3127
3128 /*
3129  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3130  * tasks if there is an imbalance.
3131  *
3132  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3133  * this_rq is locked.
3134  */
3135 static int
3136 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3137 {
3138         struct sched_group *group;
3139         struct rq *busiest = NULL;
3140         unsigned long imbalance;
3141         int ld_moved = 0;
3142         int sd_idle = 0;
3143         int all_pinned = 0;
3144         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3145
3146         /*
3147          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3148          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3149          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3150          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3151          */
3152         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3153             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3154                 sd_idle = 1;
3155
3156         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3157 redo:
3158         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3159                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3160         if (!group) {
3161                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3162                 goto out_balanced;
3163         }
3164
3165         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3166                                 &cpus);
3167         if (!busiest) {
3168                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3169                 goto out_balanced;
3170         }
3171
3172         BUG_ON(busiest == this_rq);
3173
3174         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3175
3176         ld_moved = 0;
3177         if (busiest->nr_running > 1) {
3178                 /* Attempt to move tasks */
3179                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3180                 /* this_rq->clock is already updated */
3181                 update_rq_clock(busiest);
3182                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3183                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3184                                         &all_pinned);
3185                 spin_unlock(&busiest->lock);
3186
3187                 if (unlikely(all_pinned)) {
3188                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3189                         if (!cpus_empty(cpus))
3190                                 goto redo;
3191                 }
3192         }
3193
3194         if (!ld_moved) {
3195                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3196                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3197                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3198                         return -1;
3199         } else
3200                 sd->nr_balance_failed = 0;
3201
3202         return ld_moved;
3203
3204 out_balanced:
3205         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3206         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3207             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3208                 return -1;
3209         sd->nr_balance_failed = 0;
3210
3211         return 0;
3212 }
3213
3214 /*
3215  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3216  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3217  */
3218 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3219 {
3220         struct sched_domain *sd;
3221         int pulled_task = -1;
3222         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3223
3224         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3225                 unsigned long interval;
3226
3227                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3228                         continue;
3229
3230                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3231                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3232                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3233                                                                 this_rq, sd);
3234
3235                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3236                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3237                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3238                 if (pulled_task)
3239                         break;
3240         }
3241         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3242                 /*
3243                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3244                  * a busy processor. So reset next_balance.
3245                  */
3246                 this_rq->next_balance = next_balance;
3247         }
3248 }
3249
3250 /*
3251  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3252  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3253  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3254  * logical imbalances.
3255  *
3256  * Called with busiest_rq locked.
3257  */
3258 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3259 {
3260         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3261         struct sched_domain *sd;
3262         struct rq *target_rq;
3263
3264         /* Is there any task to move? */
3265         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3266                 return;
3267
3268         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3269
3270         /*
3271          * This condition is "impossible", if it occurs
3272          * we need to fix it. Originally reported by
3273          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3274          */
3275         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3276
3277         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3278         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3279         update_rq_clock(busiest_rq);
3280         update_rq_clock(target_rq);
3281
3282         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3283         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3284                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3285                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3286                                 break;
3287         }
3288
3289         if (likely(sd)) {
3290                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3291
3292                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3293                                   sd, CPU_IDLE))
3294                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3295                 else
3296                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3297         }
3298         spin_unlock(&target_rq->lock);
3299 }
3300
3301 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3302 static struct {
3303         atomic_t load_balancer;
3304         cpumask_t cpu_mask;
3305 } nohz ____cacheline_aligned = {
3306         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3307         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3308 };
3309
3310 /*
3311  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3312  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3313  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3314  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3315  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3316  * arrives...
3317  *
3318  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3319  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3320  * nohz.cpu_mask..
3321  *
3322  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3323  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3324  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3325  * there is no need for ilb owner.
3326  *
3327  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3328  * next busy scheduler_tick()
3329  */
3330 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3331 {
3332         int cpu = smp_processor_id();
3333
3334         if (stop_tick) {
3335                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3336                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3337
3338                 /*
3339                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3340                  */
3341                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3342                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3343                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3344                                 BUG();
3345                         return 0;
3346                 }
3347
3348                 /* time for ilb owner also to sleep */
3349                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3350                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3351                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3352                         return 0;
3353                 }
3354
3355                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3356                         /* make me the ilb owner */
3357                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3358                                 return 1;
3359                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3360                         return 1;
3361         } else {
3362                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3363                         return 0;
3364
3365                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3366
3367                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3368                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3369                                 BUG();
3370         }
3371         return 0;
3372 }
3373 #endif
3374
3375 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3376
3377 /*
3378  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3379  * and initiates a balancing operation if so.
3380  *
3381  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3382  */
3383 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3384 {
3385         int balance = 1;
3386         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3387         unsigned long interval;
3388         struct sched_domain *sd;
3389         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3390         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3391         int update_next_balance = 0;
3392
3393         for_each_domain(cpu, sd) {
3394                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3395                         continue;
3396
3397                 interval = sd->balance_interval;
3398                 if (idle != CPU_IDLE)
3399                         interval *= sd->busy_factor;
3400
3401                 /* scale ms to jiffies */
3402                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3403                 if (unlikely(!interval))
3404                         interval = 1;
3405                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3406                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3407
3408
3409                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3410                         if (!spin_trylock(&balancing))
3411                                 goto out;
3412                 }
3413
3414                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3415                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3416                                 /*
3417                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3418                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3419                                  * not idle.
3420                                  */
3421                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3422                         }
3423                         sd->last_balance = jiffies;
3424                 }
3425                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3426                         spin_unlock(&balancing);
3427 out:
3428                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3429                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3430                         update_next_balance = 1;
3431                 }
3432
3433                 /*
3434                  * Stop the load balance at this level. There is another
3435                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3436                  * actively.
3437                  */
3438                 if (!balance)
3439                         break;
3440         }
3441
3442         /*
3443          * next_balance will be updated only when there is a need.
3444          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3445          * updated.
3446          */
3447         if (likely(update_next_balance))
3448                 rq->next_balance = next_balance;
3449 }
3450
3451 /*
3452  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3453  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3454  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3455  */
3456 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3457 {
3458         int this_cpu = smp_processor_id();
3459         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3460         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3461                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3462
3463         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3464
3465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3466         /*
3467          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3468          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3469          * stopped.
3470          */
3471         if (this_rq->idle_at_tick &&
3472             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3473                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3474                 struct rq *rq;
3475                 int balance_cpu;
3476
3477                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3478                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3479                         /*
3480                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3481                          * work being done for other cpus. Next load
3482                          * balancing owner will pick it up.
3483                          */
3484                         if (need_resched())
3485                                 break;
3486
3487                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3488
3489                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3490                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3491                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3492                 }
3493         }
3494 #endif
3495 }
3496
3497 /*
3498  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3499  *
3500  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3501  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3502  * if the whole system is idle.
3503  */
3504 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3505 {
3506 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3507         /*
3508          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3509          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3510          * load balancer.
3511          */
3512         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3513                 rq->in_nohz_recently = 0;
3514
3515                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3516                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3517                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3518                 }
3519
3520                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3521                         /*
3522                          * simple selection for now: Nominate the
3523                          * first cpu in the nohz list to be the next
3524                          * ilb owner.
3525                          *
3526                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3527                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3528                          */
3529                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3530
3531                         if (ilb != NR_CPUS)
3532                                 resched_cpu(ilb);
3533                 }
3534         }
3535
3536         /*
3537          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3538          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3539          */
3540         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3541             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3542                 resched_cpu(cpu);
3543                 return;
3544         }
3545
3546         /*
3547          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3548          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3549          */
3550         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3551             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3552                 return;
3553 #endif
3554         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3555                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3556 }
3557
3558 #else   /* CONFIG_SMP */
3559
3560 /*
3561  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3562  */
3563 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3564 {
3565 }
3566
3567 #endif
3568
3569 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3570
3571 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3572
3573 /*
3574  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3575  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3576  */
3577 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3578 {
3579         unsigned long flags;
3580         u64 ns, delta_exec;
3581         struct rq *rq;
3582
3583         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3584         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3585         if (task_current(rq, p)) {
3586                 update_rq_clock(rq);
3587                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3588                 if ((s64)delta_exec > 0)
3589                         ns += delta_exec;
3590         }
3591         task_rq_unlock(rq, &flags);
3592
3593         return ns;
3594 }
3595
3596 /*
3597  * Account user cpu time to a process.
3598  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3599  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3600  */
3601 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3602 {
3603         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3604         cputime64_t tmp;
3605
3606         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3607
3608         /* Add user time to cpustat. */
3609         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3610         if (TASK_NICE(p) > 0)
3611                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3612         else
3613                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Account guest cpu time to a process.
3618  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3619  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3620  */
3621 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3622 {
3623         cputime64_t tmp;
3624         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3625
3626         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3627
3628         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3629         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3630
3631         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3632         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3633 }
3634
3635 /*
3636  * Account scaled user cpu time to a process.
3637  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3638  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3639  */
3640 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3641 {
3642         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3643 }
3644
3645 /*
3646  * Account system cpu time to a process.
3647  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3648  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3649  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3650  */
3651 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3652                          cputime_t cputime)
3653 {
3654         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3655         struct rq *rq = this_rq();
3656         cputime64_t tmp;
3657
3658         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3659                 return account_guest_time(p, cputime);
3660
3661         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3662
3663         /* Add system time to cpustat. */
3664         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3665         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3666                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3667         else if (softirq_count())
3668                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3669         else if (p != rq->idle)
3670                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3671         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3672                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3673         else
3674                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3675         /* Account for system time used */
3676         acct_update_integrals(p);
3677 }
3678
3679 /*
3680  * Account scaled system cpu time to a process.
3681  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3682  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3683  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3684  */
3685 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3686 {
3687         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3688 }
3689
3690 /*
3691  * Account for involuntary wait time.
3692  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3693  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3694  */
3695 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3696 {
3697         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3698         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3699         struct rq *rq = this_rq();
3700
3701         if (p == rq->idle) {
3702                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3703                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3704                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3705                 else
3706                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3707         } else
3708                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3709 }
3710
3711 /*
3712  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3713  * We call it with interrupts disabled.
3714  *
3715  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3716  * timeslices.
3717  */
3718 void scheduler_tick(void)
3719 {
3720         int cpu = smp_processor_id();
3721         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3722         struct task_struct *curr = rq->curr;
3723         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3724
3725         spin_lock(&rq->lock);
3726         __update_rq_clock(rq);
3727         /*
3728          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3729          */
3730         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3731                 rq->clock = next_tick;
3732                 rq->clock_underflows++;
3733         }
3734         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3735         update_cpu_load(rq);
3736         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3737         update_sched_rt_period(rq);
3738         spin_unlock(&rq->lock);
3739
3740 #ifdef CONFIG_SMP
3741         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3742         trigger_load_balance(rq, cpu);
3743 #endif
3744 }
3745
3746 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3747
3748 void add_preempt_count(int val)
3749 {
3750         /*
3751          * Underflow?
3752          */
3753         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3754                 return;
3755         preempt_count() += val;
3756         /*
3757          * Spinlock count overflowing soon?
3758          */
3759         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3760                                 PREEMPT_MASK - 10);
3761 }
3762 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3763
3764 void sub_preempt_count(int val)
3765 {
3766         /*
3767          * Underflow?
3768          */
3769         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3770                 return;
3771         /*
3772          * Is the spinlock portion underflowing?
3773          */
3774         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3775                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3776                 return;
3777
3778         preempt_count() -= val;
3779 }
3780 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3781
3782 #endif
3783
3784 /*
3785  * Print scheduling while atomic bug:
3786  */
3787 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3788 {
3789         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3790
3791         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3792                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3793
3794         debug_show_held_locks(prev);
3795         if (irqs_disabled())
3796                 print_irqtrace_events(prev);
3797
3798         if (regs)
3799                 show_regs(regs);
3800         else
3801                 dump_stack();
3802 }
3803
3804 /*
3805  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3806  */
3807 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3808 {
3809         /*
3810          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3811          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3812          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3813          */
3814         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3815                 __schedule_bug(prev);
3816
3817         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3818
3819         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3820 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3821         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3822                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3823                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3824         }
3825 #endif
3826 }
3827
3828 /*
3829  * Pick up the highest-prio task:
3830  */
3831 static inline struct task_struct *
3832 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3833 {
3834         const struct sched_class *class;
3835         struct task_struct *p;
3836
3837         /*
3838          * Optimization: we know that if all tasks are in
3839          * the fair class we can call that function directly:
3840          */
3841         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3842                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3843                 if (likely(p))
3844                         return p;
3845         }
3846
3847         class = sched_class_highest;
3848         for ( ; ; ) {
3849                 p = class->pick_next_task(rq);
3850                 if (p)
3851                         return p;
3852                 /*
3853                  * Will never be NULL as the idle class always
3854                  * returns a non-NULL p:
3855                  */
3856                 class = class->next;
3857         }
3858 }
3859
3860 /*
3861  * schedule() is the main scheduler function.
3862  */
3863 asmlinkage void __sched schedule(void)
3864 {
3865         struct task_struct *prev, *next;
3866         long *switch_count;
3867         struct rq *rq;
3868         int cpu;
3869
3870 need_resched:
3871         preempt_disable();
3872         cpu = smp_processor_id();
3873         rq = cpu_rq(cpu);
3874         rcu_qsctr_inc(cpu);
3875         prev = rq->curr;
3876         switch_count = &prev->nivcsw;
3877
3878         release_kernel_lock(prev);
3879 need_resched_nonpreemptible:
3880
3881         schedule_debug(prev);
3882
3883         hrtick_clear(rq);
3884
3885         /*
3886          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3887          */
3888         local_irq_disable();
3889         __update_rq_clock(rq);
3890         spin_lock(&rq->lock);
3891         clear_tsk_need_resched(prev);
3892
3893         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3894                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3895                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3896                         prev->state = TASK_RUNNING;
3897                 } else {
3898                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3899                 }
3900                 switch_count = &prev->nvcsw;
3901         }
3902
3903 #ifdef CONFIG_SMP
3904         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3905                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3906 #endif
3907
3908         if (unlikely(!rq->nr_running))
3909                 idle_balance(cpu, rq);
3910
3911         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3912         next = pick_next_task(rq, prev);
3913
3914         sched_info_switch(prev, next);
3915
3916         if (likely(prev != next)) {
3917                 rq->nr_switches++;
3918                 rq->curr = next;
3919                 ++*switch_count;
3920
3921                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3922                 /*
3923                  * the context switch might have flipped the stack from under
3924                  * us, hence refresh the local variables.
3925                  */
3926                 cpu = smp_processor_id();
3927                 rq = cpu_rq(cpu);
3928         } else
3929                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3930
3931         hrtick_set(rq);
3932
3933         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
3934                 goto need_resched_nonpreemptible;
3935
3936         preempt_enable_no_resched();
3937         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3938                 goto need_resched;
3939 }
3940 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3941
3942 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3943 /*
3944  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3945  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3946  * occur there and call schedule directly.
3947  */
3948 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3949 {
3950         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3951         struct task_struct *task = current;
3952         int saved_lock_depth;
3953
3954         /*
3955          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3956          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3957          */
3958         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3959                 return;
3960
3961         do {
3962                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3963
3964                 /*
3965                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3966                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3967                  * auto-release the semaphore:
3968                  */
3969                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3970                 task->lock_depth = -1;
3971                 schedule();
3972                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3973                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3974
3975                 /*
3976                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3977                  * between schedule and now.
3978                  */
3979                 barrier();
3980         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3981 }
3982 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3983
3984 /*
3985  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3986  * off of irq context.
3987  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3988  * protect us against recursive calling from irq.
3989  */
3990 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3991 {
3992         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3993         struct task_struct *task = current;
3994         int saved_lock_depth;
3995
3996         /* Catch callers which need to be fixed */
3997         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3998
3999         do {
4000                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4001
4002                 /*
4003                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4004                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4005                  * auto-release the semaphore:
4006                  */
4007                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4008                 task->lock_depth = -1;
4009                 local_irq_enable();
4010                 schedule();
4011                 local_irq_disable();
4012                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4013                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4014
4015                 /*
4016                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4017                  * between schedule and now.
4018                  */
4019                 barrier();
4020         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4021 }
4022
4023 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4024
4025 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4026                           void *key)
4027 {
4028         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4029 }
4030 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4031
4032 /*
4033  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4034  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4035  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4036  *
4037  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4038  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4039  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4040  */
4041 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4042                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4043 {
4044         wait_queue_t *curr, *next;
4045
4046         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4047                 unsigned flags = curr->flags;
4048
4049                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4050                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4051                         break;
4052         }
4053 }
4054
4055 /**
4056  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4057  * @q: the waitqueue
4058  * @mode: which threads
4059  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4060  * @key: is directly passed to the wakeup function
4061  */
4062 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4063                         int nr_exclusive, void *key)
4064 {
4065         unsigned long flags;
4066
4067         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4068         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4069         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4070 }
4071 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4072
4073 /*
4074  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4075  */
4076 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4077 {
4078         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4079 }
4080
4081 /**
4082  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4083  * @q: the waitqueue
4084  * @mode: which threads
4085  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4086  *
4087  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4088  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4089  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4090  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4091  *
4092  * On UP it can prevent extra preemption.
4093  */
4094 void
4095 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4096 {
4097         unsigned long flags;
4098         int sync = 1;
4099
4100         if (unlikely(!q))
4101                 return;
4102
4103         if (unlikely(!nr_exclusive))
4104                 sync = 0;
4105
4106         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4107         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4108         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4109 }
4110 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4111
4112 void complete(struct completion *x)
4113 {
4114         unsigned long flags;
4115
4116         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4117         x->done++;
4118         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4119         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4120 }
4121 EXPORT_SYMBOL(complete);
4122
4123 void complete_all(struct completion *x)
4124 {
4125         unsigned long flags;
4126
4127         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4128         x->done += UINT_MAX/2;
4129         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4130         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4131 }
4132 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4133
4134 static inline long __sched
4135 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4136 {
4137         if (!x->done) {
4138                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4139
4140                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4141                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4142                 do {
4143                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4144                              signal_pending(current)) ||
4145                             (state == TASK_KILLABLE &&
4146                              fatal_signal_pending(current))) {
4147                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4148                                 return -ERESTARTSYS;
4149                         }
4150                         __set_current_state(state);
4151                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4152                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4153                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4154                         if (!timeout) {
4155                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4156                                 return timeout;
4157                         }
4158                 } while (!x->done);
4159                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4160         }
4161         x->done--;
4162         return timeout;
4163 }
4164
4165 static long __sched
4166 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4167 {
4168         might_sleep();
4169
4170         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4171         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4172         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4173         return timeout;
4174 }
4175
4176 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4177 {
4178         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4179 }
4180 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4181
4182 unsigned long __sched
4183 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4184 {
4185         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4186 }
4187 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4188
4189 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4190 {
4191         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4192         if (t == -ERESTARTSYS)
4193                 return t;
4194         return 0;
4195 }
4196 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4197
4198 unsigned long __sched
4199 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4200                                           unsigned long timeout)
4201 {
4202         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4203 }
4204 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4205
4206 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4207 {
4208         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4209         if (t == -ERESTARTSYS)
4210                 return t;
4211         return 0;
4212 }
4213 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4214
4215 static long __sched
4216 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4217 {
4218         unsigned long flags;
4219         wait_queue_t wait;
4220
4221         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4222
4223         __set_current_state(state);
4224
4225         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4226         __add_wait_queue(q, &wait);
4227         spin_unlock(&q->lock);
4228         timeout = schedule_timeout(timeout);
4229         spin_lock_irq(&q->lock);
4230         __remove_wait_queue(q, &wait);
4231         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4232
4233         return timeout;
4234 }
4235
4236 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4237 {
4238         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4239 }
4240 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4241
4242 long __sched
4243 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4244 {
4245         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4246 }
4247 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4248
4249 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4250 {
4251         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4252 }
4253 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4254
4255 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4256 {
4257         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4258 }
4259 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4260
4261 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4262
4263 /*
4264  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4265  * @p: task
4266  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4267  *
4268  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4269  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4270  *
4271  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4272  */
4273 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4274 {
4275         unsigned long flags;
4276         int oldprio, on_rq, running;
4277         struct rq *rq;
4278         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4279
4280         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4281
4282         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4283         update_rq_clock(rq);
4284
4285         oldprio = p->prio;
4286         on_rq = p->se.on_rq;
4287         running = task_current(rq, p);
4288         if (on_rq) {
4289                 dequeue_task(rq, p, 0);
4290                 if (running)
4291                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4292         }
4293
4294         if (rt_prio(prio))
4295                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4296         else
4297                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4298
4299         p->prio = prio;
4300
4301         if (on_rq) {
4302                 if (running)
4303                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4304
4305                 enqueue_task(rq, p, 0);
4306
4307                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4308         }
4309         task_rq_unlock(rq, &flags);
4310 }
4311
4312 #endif
4313
4314 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4315 {
4316         int old_prio, delta, on_rq;
4317         unsigned long flags;
4318         struct rq *rq;
4319
4320         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4321                 return;
4322         /*
4323          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4324          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4325          */
4326         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4327         update_rq_clock(rq);
4328         /*
4329          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4330          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4331          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4332          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4333          */
4334         if (task_has_rt_policy(p)) {
4335                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4336                 goto out_unlock;
4337         }
4338         on_rq = p->se.on_rq;
4339         if (on_rq)
4340                 dequeue_task(rq, p, 0);
4341
4342         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4343         set_load_weight(p);
4344         old_prio = p->prio;
4345         p->prio = effective_prio(p);
4346         delta = p->prio - old_prio;
4347
4348         if (on_rq) {
4349                 enqueue_task(rq, p, 0);
4350                 /*
4351                  * If the task increased its priority or is running and
4352                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4353                  */
4354                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4355                         resched_task(rq->curr);
4356         }
4357 out_unlock:
4358         task_rq_unlock(rq, &flags);
4359 }
4360 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4361
4362 /*
4363  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4364  * @p: task
4365  * @nice: nice value
4366  */
4367 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4368 {
4369         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4370         int nice_rlim = 20 - nice;
4371
4372         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4373                 capable(CAP_SYS_NICE));
4374 }
4375
4376 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4377
4378 /*
4379  * sys_nice - change the priority of the current process.
4380  * @increment: priority increment
4381  *
4382  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4383  * does similar things.
4384  */
4385 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4386 {
4387         long nice, retval;
4388
4389         /*
4390          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4391          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4392          * and we have a single winner.
4393          */
4394         if (increment < -40)
4395                 increment = -40;
4396         if (increment > 40)
4397                 increment = 40;
4398
4399         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4400         if (nice < -20)
4401                 nice = -20;
4402         if (nice > 19)
4403                 nice = 19;
4404
4405         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4406                 return -EPERM;
4407
4408         retval = security_task_setnice(current, nice);
4409         if (retval)
4410                 return retval;
4411
4412         set_user_nice(current, nice);
4413         return 0;
4414 }
4415
4416 #endif
4417
4418 /**
4419  * task_prio - return the priority value of a given task.
4420  * @p: the task in question.
4421  *
4422  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4423  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4424  * around 0, value goes from -16 to +15.
4425  */
4426 int task_prio(const struct task_struct *p)
4427 {
4428         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4429 }
4430
4431 /**
4432  * task_nice - return the nice value of a given task.
4433  * @p: the task in question.
4434  */
4435 int task_nice(const struct task_struct *p)
4436 {
4437         return TASK_NICE(p);
4438 }
4439 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4440
4441 /**
4442  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4443  * @cpu: the processor in question.
4444  */
4445 int idle_cpu(int cpu)
4446 {
4447         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4448 }
4449
4450 /**
4451  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4452  * @cpu: the processor in question.
4453  */
4454 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4455 {
4456         return cpu_rq(cpu)->idle;
4457 }
4458
4459 /**
4460  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4461  * @pid: the pid in question.
4462  */
4463 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4464 {
4465         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4466 }
4467
4468 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4469 static void
4470 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4471 {
4472         BUG_ON(p->se.on_rq);
4473
4474         p->policy = policy;
4475         switch (p->policy) {
4476         case SCHED_NORMAL:
4477         case SCHED_BATCH:
4478         case SCHED_IDLE:
4479                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4480                 break;
4481         case SCHED_FIFO:
4482         case SCHED_RR:
4483                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4484                 break;
4485         }
4486
4487         p->rt_priority = prio;
4488         p->normal_prio = normal_prio(p);
4489         /* we are holding p->pi_lock already */
4490         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4491         set_load_weight(p);
4492 }
4493
4494 /**
4495  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4496  * @p: the task in question.
4497  * @policy: new policy.
4498  * @param: structure containing the new RT priority.
4499  *
4500  * NOTE that the task may be already dead.
4501  */
4502 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4503                        struct sched_param *param)
4504 {
4505         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4506         unsigned long flags;
4507         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4508         struct rq *rq;
4509
4510         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4511         BUG_ON(in_interrupt());
4512 recheck:
4513         /* double check policy once rq lock held */
4514         if (policy < 0)
4515                 policy = oldpolicy = p->policy;
4516         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4517                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4518                         policy != SCHED_IDLE)
4519                 return -EINVAL;
4520         /*
4521          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4522          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4523          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4524          */
4525         if (param->sched_priority < 0 ||
4526             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4527             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4528                 return -EINVAL;
4529         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4530                 return -EINVAL;
4531
4532         /*
4533          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4534          */
4535         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4536                 if (rt_policy(policy)) {
4537                         unsigned long rlim_rtprio;
4538
4539                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4540                                 return -ESRCH;
4541                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4542                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4543
4544                         /* can't set/change the rt policy */
4545                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4546                                 return -EPERM;
4547
4548                         /* can't increase priority */
4549                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4550                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4551                                 return -EPERM;
4552                 }
4553                 /*
4554                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4555                  * move out of SCHED_IDLE either:
4556                  */
4557                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4558                         return -EPERM;
4559
4560                 /* can't change other user's priorities */
4561                 if ((current->euid != p->euid) &&
4562                     (current->euid != p->uid))
4563                         return -EPERM;
4564         }
4565
4566         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4567         if (retval)
4568                 return retval;
4569         /*
4570          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4571          * changing the priority of the task:
4572          */
4573         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4574         /*
4575          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4576          * runqueue lock must be held.
4577          */
4578         rq = __task_rq_lock(p);
4579         /* recheck policy now with rq lock held */
4580         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4581                 policy = oldpolicy = -1;
4582                 __task_rq_unlock(rq);
4583                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4584                 goto recheck;
4585         }
4586         update_rq_clock(rq);
4587         on_rq = p->se.on_rq;
4588         running = task_current(rq, p);
4589         if (on_rq) {
4590                 deactivate_task(rq, p, 0);
4591                 if (running)
4592                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4593         }
4594
4595         oldprio = p->prio;
4596         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4597
4598         if (on_rq) {
4599                 if (running)
4600                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4601
4602                 activate_task(rq, p, 0);
4603
4604                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4605         }
4606         __task_rq_unlock(rq);
4607         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4608
4609         rt_mutex_adjust_pi(p);
4610
4611         return 0;
4612 }
4613 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4614
4615 static int
4616 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4617 {
4618         struct sched_param lparam;
4619         struct task_struct *p;
4620         int retval;
4621
4622         if (!param || pid < 0)
4623                 return -EINVAL;
4624         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4625                 return -EFAULT;
4626
4627         rcu_read_lock();
4628         retval = -ESRCH;
4629         p = find_process_by_pid(pid);
4630         if (p != NULL)
4631                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4632         rcu_read_unlock();
4633
4634         return retval;
4635 }
4636
4637 /**
4638  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4639  * @pid: the pid in question.
4640  * @policy: new policy.
4641  * @param: structure containing the new RT priority.
4642  */
4643 asmlinkage long
4644 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4645 {
4646         /* negative values for policy are not valid */
4647         if (policy < 0)
4648                 return -EINVAL;
4649
4650         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4651 }
4652
4653 /**
4654  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4655  * @pid: the pid in question.
4656  * @param: structure containing the new RT priority.
4657  */
4658 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4659 {
4660         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4661 }
4662
4663 /**
4664  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4665  * @pid: the pid in question.
4666  */
4667 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4668 {
4669         struct task_struct *p;
4670         int retval;
4671
4672         if (pid < 0)
4673                 return -EINVAL;
4674
4675         retval = -ESRCH;
4676         read_lock(&tasklist_lock);
4677         p = find_process_by_pid(pid);
4678         if (p) {
4679                 retval = security_task_getscheduler(p);
4680                 if (!retval)
4681                         retval = p->policy;
4682         }
4683         read_unlock(&tasklist_lock);
4684         return retval;
4685 }
4686
4687 /**
4688  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4689  * @pid: the pid in question.
4690  * @param: structure containing the RT priority.
4691  */
4692 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4693 {
4694         struct sched_param lp;
4695         struct task_struct *p;
4696         int retval;
4697
4698         if (!param || pid < 0)
4699                 return -EINVAL;
4700
4701         read_lock(&tasklist_lock);
4702         p = find_process_by_pid(pid);
4703         retval = -ESRCH;
4704         if (!p)
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         retval = security_task_getscheduler(p);
4708         if (retval)
4709                 goto out_unlock;
4710
4711         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4712         read_unlock(&tasklist_lock);
4713
4714         /*
4715          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4716          */
4717         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4718
4719         return retval;
4720
4721 out_unlock:
4722         read_unlock(&tasklist_lock);
4723         return retval;
4724 }
4725
4726 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4727 {
4728         cpumask_t cpus_allowed;
4729         struct task_struct *p;
4730         int retval;
4731
4732         get_online_cpus();
4733         read_lock(&tasklist_lock);
4734
4735         p = find_process_by_pid(pid);
4736         if (!p) {
4737                 read_unlock(&tasklist_lock);
4738                 put_online_cpus();
4739                 return -ESRCH;
4740         }
4741
4742         /*
4743          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4744          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4745          * usage count and then drop tasklist_lock.
4746          */
4747         get_task_struct(p);
4748         read_unlock(&tasklist_lock);
4749
4750         retval = -EPERM;
4751         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4752                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4753                 goto out_unlock;
4754
4755         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4756         if (retval)
4757                 goto out_unlock;
4758
4759         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4760         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4761  again:
4762         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4763
4764         if (!retval) {
4765                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4766                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4767                         /*
4768                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4769                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4770                          * cpuset's cpus_allowed
4771                          */
4772                         new_mask = cpus_allowed;
4773                         goto again;
4774                 }
4775         }
4776 out_unlock:
4777         put_task_struct(p);
4778         put_online_cpus();
4779         return retval;
4780 }
4781
4782 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4783                              cpumask_t *new_mask)
4784 {
4785         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4786                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4787         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4788                 len = sizeof(cpumask_t);
4789         }
4790         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4791 }
4792
4793 /**
4794  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4795  * @pid: pid of the process
4796  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4797  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4798  */
4799 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4800                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4801 {
4802         cpumask_t new_mask;
4803         int retval;
4804
4805         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4806         if (retval)
4807                 return retval;
4808
4809         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4810 }
4811
4812 /*
4813  * Represents all cpu's present in the system
4814  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4815  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4816  * method, such as ACPI for e.g.
4817  */
4818
4819 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4820 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4821
4822 #ifndef CONFIG_SMP
4823 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4824 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4825
4826 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4827 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4828 #endif
4829
4830 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4831 {
4832         struct task_struct *p;
4833         int retval;
4834
4835         get_online_cpus();
4836         read_lock(&tasklist_lock);
4837
4838         retval = -ESRCH;
4839         p = find_process_by_pid(pid);
4840         if (!p)
4841                 goto out_unlock;
4842
4843         retval = security_task_getscheduler(p);
4844         if (retval)
4845                 goto out_unlock;
4846
4847         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4848
4849 out_unlock:
4850         read_unlock(&tasklist_lock);
4851         put_online_cpus();
4852
4853         return retval;
4854 }
4855
4856 /**
4857  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4858  * @pid: pid of the process
4859  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4860  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4861  */
4862 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4863                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4864 {
4865         int ret;
4866         cpumask_t mask;
4867
4868         if (len < sizeof(cpumask_t))
4869                 return -EINVAL;
4870
4871         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4872         if (ret < 0)
4873                 return ret;
4874
4875         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4876                 return -EFAULT;
4877
4878         return sizeof(cpumask_t);
4879 }
4880
4881 /**
4882  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4883  *
4884  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4885  * other threads running on this CPU then this function will return.
4886  */
4887 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4888 {
4889         struct rq *rq = this_rq_lock();
4890
4891         schedstat_inc(rq, yld_count);
4892         current->sched_class->yield_task(rq);
4893
4894         /*
4895          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4896          * no need to preempt or enable interrupts:
4897          */
4898         __release(rq->lock);
4899         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4900         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4901         preempt_enable_no_resched();
4902
4903         schedule();
4904
4905         return 0;
4906 }
4907
4908 static void __cond_resched(void)
4909 {
4910 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4911         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4912 #endif
4913         /*
4914          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4915          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4916          * cond_resched() call.
4917          */
4918         do {
4919                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4920                 schedule();
4921                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4922         } while (need_resched());
4923 }
4924
4925 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
4926 int __sched _cond_resched(void)
4927 {
4928         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4929                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4930                 __cond_resched();
4931                 return 1;
4932         }
4933         return 0;
4934 }
4935 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4936 #endif
4937
4938 /*
4939  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4940  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4941  *
4942  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4943  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4944  * spin_unlock(), once by hand).
4945  */
4946 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4947 {
4948         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
4949         int ret = 0;
4950
4951         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4952                 spin_unlock(lock);
4953                 if (resched && need_resched())
4954                         __cond_resched();
4955                 else
4956                         cpu_relax();
4957                 ret = 1;
4958                 spin_lock(lock);
4959         }
4960         return ret;
4961 }
4962 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4963
4964 int __sched cond_resched_softirq(void)
4965 {
4966         BUG_ON(!in_softirq());
4967
4968         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4969                 local_bh_enable();
4970                 __cond_resched();
4971                 local_bh_disable();
4972                 return 1;
4973         }
4974         return 0;
4975 }
4976 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4977
4978 /**
4979  * yield - yield the current processor to other threads.
4980  *
4981  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4982  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4983  */
4984 void __sched yield(void)
4985 {
4986         set_current_state(TASK_RUNNING);
4987         sys_sched_yield();
4988 }
4989 EXPORT_SYMBOL(yield);
4990
4991 /*
4992  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4993  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4994  *
4995  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4996  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4997  */
4998 void __sched io_schedule(void)
4999 {
5000         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5001
5002         delayacct_blkio_start();
5003         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5004         schedule();
5005         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5006         delayacct_blkio_end();
5007 }
5008 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5009
5010 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5011 {
5012         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5013         long ret;
5014
5015         delayacct_blkio_start();
5016         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5017         ret = schedule_timeout(timeout);
5018         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5019         delayacct_blkio_end();
5020         return ret;
5021 }
5022
5023 /**
5024  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5025  * @policy: scheduling class.
5026  *
5027  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5028  * by a given scheduling class.
5029  */
5030 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5031 {
5032         int ret = -EINVAL;
5033
5034         switch (policy) {
5035         case SCHED_FIFO:
5036         case SCHED_RR:
5037                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5038                 break;
5039         case SCHED_NORMAL:
5040         case SCHED_BATCH:
5041         case SCHED_IDLE:
5042                 ret = 0;
5043                 break;
5044         }
5045         return ret;
5046 }
5047
5048 /**
5049  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5050  * @policy: scheduling class.
5051  *
5052  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5053  * by a given scheduling class.
5054  */
5055 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5056 {
5057         int ret = -EINVAL;
5058
5059         switch (policy) {
5060         case SCHED_FIFO:
5061         case SCHED_RR:
5062                 ret = 1;
5063                 break;
5064         case SCHED_NORMAL:
5065         case SCHED_BATCH:
5066         case SCHED_IDLE:
5067                 ret = 0;
5068         }
5069         return ret;
5070 }
5071
5072 /**
5073  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5074  * @pid: pid of the process.
5075  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5076  *
5077  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5078  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5079  */
5080 asmlinkage
5081 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5082 {
5083         struct task_struct *p;
5084         unsigned int time_slice;
5085         int retval;
5086         struct timespec t;
5087
5088         if (pid < 0)
5089                 return -EINVAL;
5090
5091         retval = -ESRCH;
5092         read_lock(&tasklist_lock);
5093         p = find_process_by_pid(pid);
5094         if (!p)
5095                 goto out_unlock;
5096
5097         retval = security_task_getscheduler(p);
5098         if (retval)
5099                 goto out_unlock;
5100
5101         /*
5102          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5103          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5104          */
5105         time_slice = 0;
5106         if (p->policy == SCHED_RR) {
5107                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5108         } else {
5109                 struct sched_entity *se = &p->se;
5110                 unsigned long flags;
5111                 struct rq *rq;
5112
5113                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5114                 if (rq->cfs.load.weight)
5115                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5116                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5117         }
5118         read_unlock(&tasklist_lock);
5119         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5120         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5121         return retval;
5122
5123 out_unlock:
5124         read_unlock(&tasklist_lock);
5125         return retval;
5126 }
5127
5128 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5129
5130 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5131 {
5132         unsigned long free = 0;
5133         unsigned state;
5134
5135         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5136         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5137                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5138 #if BITS_PER_LONG == 32
5139         if (state == TASK_RUNNING)
5140                 printk(KERN_CONT " running  ");
5141         else
5142                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5143 #else
5144         if (state == TASK_RUNNING)
5145                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5146         else
5147                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5148 #endif
5149 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5150         {
5151                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5152                 while (!*n)
5153                         n++;
5154                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5155         }
5156 #endif
5157         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5158                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5159
5160         show_stack(p, NULL);
5161 }
5162
5163 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5164 {
5165         struct task_struct *g, *p;
5166
5167 #if BITS_PER_LONG == 32
5168         printk(KERN_INFO
5169                 "  task                PC stack   pid father\n");
5170 #else
5171         printk(KERN_INFO
5172                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5173 #endif
5174         read_lock(&tasklist_lock);
5175         do_each_thread(g, p) {
5176                 /*
5177                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5178                  * console might take alot of time:
5179                  */
5180                 touch_nmi_watchdog();
5181                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5182                         sched_show_task(p);
5183         } while_each_thread(g, p);
5184
5185         touch_all_softlockup_watchdogs();
5186
5187 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5188         sysrq_sched_debug_show();
5189 #endif
5190         read_unlock(&tasklist_lock);
5191         /*
5192          * Only show locks if all tasks are dumped:
5193          */
5194         if (state_filter == -1)
5195                 debug_show_all_locks();
5196 }
5197
5198 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5199 {
5200         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5201 }
5202
5203 /**
5204  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5205  * @idle: task in question
5206  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5207  *
5208  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5209  * flag, to make booting more robust.
5210  */
5211 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5212 {
5213         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5214         unsigned long flags;
5215
5216         __sched_fork(idle);
5217         idle->se.exec_start = sched_clock();
5218
5219         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5220         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5221         __set_task_cpu(idle, cpu);
5222
5223         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5224         rq->curr = rq->idle = idle;
5225 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5226         idle->oncpu = 1;
5227 #endif
5228         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5229
5230         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5231         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5232
5233         /*
5234          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5235          */
5236         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5237 }
5238
5239 /*
5240  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5241  * indicates which cpus entered this state. This is used
5242  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5243  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5244  * always be CPU_MASK_NONE.
5245  */
5246 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5247
5248 /*
5249  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5250  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5251  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5252  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5253  * number of CPUs.
5254  *
5255  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5256  */
5257 static inline void sched_init_granularity(void)
5258 {
5259         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5260         const unsigned long limit = 200000000;
5261
5262         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5263         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5264                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5265
5266         sysctl_sched_latency *= factor;
5267         if (sysctl_sched_latency > limit)
5268                 sysctl_sched_latency = limit;
5269
5270         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5271         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5272 }
5273
5274 #ifdef CONFIG_SMP
5275 /*
5276  * This is how migration works:
5277  *
5278  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5279  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5280  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5281  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5282  *    thread off the CPU)
5283  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5284  *    task is still in the wrong runqueue.
5285  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5286  *    it and puts it into the right queue.
5287  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5288  * 7) we wake up and the migration is done.
5289  */
5290
5291 /*
5292  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5293  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5294  * is removed from the allowed bitmask.
5295  *
5296  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5297  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5298  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5299  */
5300 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5301 {
5302         struct migration_req req;
5303         unsigned long flags;
5304         struct rq *rq;
5305         int ret = 0;
5306
5307         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5308         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5309                 ret = -EINVAL;
5310                 goto out;
5311         }
5312
5313         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5314                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5315         else {
5316                 p->cpus_allowed = new_mask;
5317                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5318         }
5319
5320         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5321         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5322                 goto out;
5323
5324         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5325                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5326                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5327                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5328                 wait_for_completion(&req.done);
5329                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5330                 return 0;
5331         }
5332 out:
5333         task_rq_unlock(rq, &flags);
5334
5335         return ret;
5336 }
5337 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5338
5339 /*
5340  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5341  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5342  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5343  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5344  *
5345  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5346  * as the task is no longer on this CPU.
5347  *
5348  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5349  */
5350 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5351 {
5352         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5353         int ret = 0, on_rq;
5354
5355         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5356                 return ret;
5357
5358         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5359         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5360
5361         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5362         /* Already moved. */
5363         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5364                 goto out;
5365         /* Affinity changed (again). */
5366         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5367                 goto out;
5368
5369         on_rq = p->se.on_rq;
5370         if (on_rq)
5371                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5372
5373         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5374         if (on_rq) {
5375                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5376                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5377         }
5378         ret = 1;
5379 out:
5380         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5381         return ret;
5382 }
5383
5384 /*
5385  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5386  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5387  * another runqueue.
5388  */
5389 static int migration_thread(void *data)
5390 {
5391         int cpu = (long)data;
5392         struct rq *rq;
5393
5394         rq = cpu_rq(cpu);
5395         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5396
5397         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5398         while (!kthread_should_stop()) {
5399                 struct migration_req *req;
5400                 struct list_head *head;
5401
5402                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5403
5404                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5405                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5406                         goto wait_to_die;
5407                 }
5408
5409                 if (rq->active_balance) {
5410                         active_load_balance(rq, cpu);
5411                         rq->active_balance = 0;
5412                 }
5413
5414                 head = &rq->migration_queue;
5415
5416                 if (list_empty(head)) {
5417                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5418                         schedule();
5419                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5420                         continue;
5421                 }
5422                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5423                 list_del_init(head->next);
5424
5425                 spin_unlock(&rq->lock);
5426                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5427                 local_irq_enable();
5428
5429                 complete(&req->done);
5430         }
5431         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5432         return 0;
5433
5434 wait_to_die:
5435         /* Wait for kthread_stop */
5436         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5437         while (!kthread_should_stop()) {
5438                 schedule();
5439                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5440         }
5441         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5442         return 0;
5443 }
5444
5445 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5446
5447 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5448 {
5449         int ret;
5450
5451         local_irq_disable();
5452         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5453         local_irq_enable();
5454         return ret;
5455 }
5456
5457 /*
5458  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5459  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5460  */
5461 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5462 {
5463         unsigned long flags;
5464         cpumask_t mask;
5465         struct rq *rq;
5466         int dest_cpu;
5467
5468         do {
5469                 /* On same node? */
5470                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5471                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5472                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5473
5474                 /* On any allowed CPU? */
5475                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5476                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5477
5478                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5479                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5480                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5481                         /*
5482                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5483                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5484                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5485                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5486                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5487                          */
5488                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5489                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5490                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5491                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5492
5493                         /*
5494                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5495                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5496                          * leave kernel.
5497                          */
5498                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5499                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5500                                        "longer affine to cpu%d\n",
5501                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5502                         }
5503                 }
5504         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5505 }
5506
5507 /*
5508  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5509  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5510  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5511  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5512  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5513  */
5514 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5515 {
5516         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5517         unsigned long flags;
5518
5519         local_irq_save(flags);
5520         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5521         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5522         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5523         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5524         local_irq_restore(flags);
5525 }
5526
5527 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5528 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5529 {
5530         struct task_struct *p, *t;
5531
5532         read_lock(&tasklist_lock);
5533
5534         do_each_thread(t, p) {
5535                 if (p == current)
5536                         continue;
5537
5538                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5539                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5540         } while_each_thread(t, p);
5541
5542         read_unlock(&tasklist_lock);
5543 }
5544
5545 /*
5546  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5547  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5548  * Used by CPU offline code.
5549  */
5550 void sched_idle_next(void)
5551 {
5552         int this_cpu = smp_processor_id();
5553         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5554         struct task_struct *p = rq->idle;
5555         unsigned long flags;
5556
5557         /* cpu has to be offline */
5558         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5559
5560         /*
5561          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5562          * and interrupts disabled on the current cpu.
5563          */
5564         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5565
5566         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5567
5568         update_rq_clock(rq);
5569         activate_task(rq, p, 0);
5570
5571         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5572 }
5573
5574 /*
5575  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5576  * offline.
5577  */
5578 void idle_task_exit(void)
5579 {
5580         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5581
5582         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5583
5584         if (mm != &init_mm)
5585                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5586         mmdrop(mm);
5587 }
5588
5589 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5590 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5591 {
5592         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5593
5594         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5595         BUG_ON(!p->exit_state);
5596
5597         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5598         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5599
5600         get_task_struct(p);
5601
5602         /*
5603          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5604          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5605          * fine.
5606          */
5607         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5608         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5609         spin_lock_irq(&rq->lock);
5610
5611         put_task_struct(p);
5612 }
5613
5614 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5615 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5616 {
5617         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5618         struct task_struct *next;
5619
5620         for ( ; ; ) {
5621                 if (!rq->nr_running)
5622                         break;
5623                 update_rq_clock(rq);
5624                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5625                 if (!next)
5626                         break;
5627                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5628
5629         }
5630 }
5631 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5632
5633 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5634
5635 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5636         {
5637                 .procname       = "sched_domain",
5638                 .mode           = 0555,
5639         },
5640         {0, },
5641 };
5642
5643 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5644         {
5645                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5646                 .procname       = "kernel",
5647                 .mode           = 0555,
5648                 .child          = sd_ctl_dir,
5649         },
5650         {0, },
5651 };
5652
5653 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5654 {
5655         struct ctl_table *entry =
5656                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5657
5658         return entry;
5659 }
5660
5661 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5662 {
5663         struct ctl_table *entry;
5664
5665         /*
5666          * In the intermediate directories, both the child directory and
5667          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5668          * will always be set. In the lowest directory the names are
5669          * static strings and all have proc handlers.
5670          */
5671         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5672                 if (entry->child)
5673                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5674                 if (entry->proc_handler == NULL)
5675                         kfree(entry->procname);
5676         }
5677
5678         kfree(*tablep);
5679         *tablep = NULL;
5680 }
5681
5682 static void
5683 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5684                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5685                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5686 {
5687         entry->procname = procname;
5688         entry->data = data;
5689         entry->maxlen = maxlen;
5690         entry->mode = mode;
5691         entry->proc_handler = proc_handler;
5692 }
5693
5694 static struct ctl_table *
5695 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5696 {
5697         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5698
5699         if (table == NULL)
5700                 return NULL;
5701
5702         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5703                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5704         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5705                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5706         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5707                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5708         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5709                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5710         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5711                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5712         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5713                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5714         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5715                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5716         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5717                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5718         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5719                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5720         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5721                 &sd->cache_nice_tries,
5722                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5723         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5724                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5725         /* &table[11] is terminator */
5726
5727         return table;
5728 }
5729
5730 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5731 {
5732         struct ctl_table *entry, *table;
5733         struct sched_domain *sd;
5734         int domain_num = 0, i;
5735         char buf[32];
5736
5737         for_each_domain(cpu, sd)
5738                 domain_num++;
5739         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5740         if (table == NULL)
5741                 return NULL;
5742
5743         i = 0;
5744         for_each_domain(cpu, sd) {
5745                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5746                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5747                 entry->mode = 0555;
5748                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5749                 entry++;
5750                 i++;
5751         }
5752         return table;
5753 }
5754
5755 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5756 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5757 {
5758         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5759         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5760         char buf[32];
5761
5762         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5763         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5764
5765         if (entry == NULL)
5766                 return;
5767
5768         for_each_online_cpu(i) {
5769                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5770                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5771                 entry->mode = 0555;
5772                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5773                 entry++;
5774         }
5775
5776         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5777         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5778 }
5779
5780 /* may be called multiple times per register */
5781 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5782 {
5783         if (sd_sysctl_header)
5784                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5785         sd_sysctl_header = NULL;
5786         if (sd_ctl_dir[0].child)
5787                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5788 }
5789 #else
5790 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5791 {
5792 }
5793 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5794 {
5795 }
5796 #endif
5797
5798 /*
5799  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5800  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5801  */
5802 static int __cpuinit
5803 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5804 {
5805         struct task_struct *p;
5806         int cpu = (long)hcpu;
5807         unsigned long flags;
5808         struct rq *rq;
5809
5810         switch (action) {
5811
5812         case CPU_UP_PREPARE:
5813         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5814                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5815                 if (IS_ERR(p))
5816                         return NOTIFY_BAD;
5817                 kthread_bind(p, cpu);
5818                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5819                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5820                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5821                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5822                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5823                 break;
5824
5825         case CPU_ONLINE:
5826         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5827                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5828                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5829
5830                 /* Update our root-domain */
5831                 rq = cpu_rq(cpu);
5832                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5833                 if (rq->rd) {
5834                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5835                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5836                 }
5837                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5838                 break;
5839
5840 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5841         case CPU_UP_CANCELED:
5842         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5843                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5844                         break;
5845                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5846                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5847                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5848                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5849                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5850                 break;
5851
5852         case CPU_DEAD:
5853         case CPU_DEAD_FROZEN:
5854                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5855                 migrate_live_tasks(cpu);
5856                 rq = cpu_rq(cpu);
5857                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5858                 rq->migration_thread = NULL;
5859                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5860                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5861                 update_rq_clock(rq);
5862                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5863                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5864                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5865                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5866                 migrate_dead_tasks(cpu);
5867                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5868                 cpuset_unlock();
5869                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5870                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5871
5872                 /*
5873                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5874                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
5875                  * the requestors.
5876                  */
5877                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5878                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5879                         struct migration_req *req;
5880
5881                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5882                                          struct migration_req, list);
5883                         list_del_init(&req->list);
5884                         complete(&req->done);
5885                 }
5886                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5887                 break;
5888
5889         case CPU_DOWN_PREPARE:
5890                 /* Update our root-domain */
5891                 rq = cpu_rq(cpu);
5892                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5893                 if (rq->rd) {
5894                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5895                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
5896                 }
5897                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5898                 break;
5899 #endif
5900         }
5901         return NOTIFY_OK;
5902 }
5903
5904 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5905  * happens before everything else.
5906  */
5907 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5908         .notifier_call = migration_call,
5909         .priority = 10
5910 };
5911
5912 void __init migration_init(void)
5913 {
5914         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5915         int err;
5916
5917         /* Start one for the boot CPU: */
5918         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5919         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5920         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5921         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5922 }
5923 #endif
5924
5925 #ifdef CONFIG_SMP
5926
5927 /* Number of possible processor ids */
5928 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5929 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5930
5931 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5932
5933 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
5934 {
5935         struct sched_group *group = sd->groups;
5936         cpumask_t groupmask;
5937         char str[NR_CPUS];
5938
5939         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5940         cpus_clear(groupmask);
5941
5942         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5943
5944         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5945                 printk("does not load-balance\n");
5946                 if (sd->parent)
5947                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5948                                         " has parent");
5949                 return -1;
5950         }
5951
5952         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
5953
5954         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
5955                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5956                                 "CPU%d\n", cpu);
5957         }
5958         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
5959                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5960                                 " CPU%d\n", cpu);
5961         }
5962
5963         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5964         do {
5965                 if (!group) {
5966                         printk("\n");
5967                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5968                         break;
5969                 }
5970
5971                 if (!group->__cpu_power) {
5972                         printk(KERN_CONT "\n");
5973                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5974                                         "set\n");
5975                         break;
5976                 }
5977
5978                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5979                         printk(KERN_CONT "\n");
5980                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5981                         break;
5982                 }
5983
5984                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5985                         printk(KERN_CONT "\n");
5986                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5987                         break;
5988                 }
5989
5990                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5991
5992                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5993                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5994
5995                 group = group->next;
5996         } while (group != sd->groups);
5997         printk(KERN_CONT "\n");
5998
5999         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6000                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6001
6002         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6003                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6004                         "of domain->span\n");
6005         return 0;
6006 }
6007
6008 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6009 {
6010         int level = 0;
6011
6012         if (!sd) {
6013                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6014                 return;
6015         }
6016
6017         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6018
6019         for (;;) {
6020                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6021                         break;
6022                 level++;
6023                 sd = sd->parent;
6024                 if (!sd)
6025                         break;
6026         }
6027 }
6028 #else
6029 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6030 #endif
6031
6032 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6033 {
6034         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6035                 return 1;
6036
6037         /* Following flags need at least 2 groups */
6038         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6039                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6040                          SD_BALANCE_FORK |
6041                          SD_BALANCE_EXEC |
6042                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6043                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6044                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6045                         return 0;
6046         }
6047
6048         /* Following flags don't use groups */
6049         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6050                          SD_WAKE_AFFINE |
6051                          SD_WAKE_BALANCE))
6052                 return 0;
6053
6054         return 1;
6055 }
6056
6057 static int
6058 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6059 {
6060         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6061
6062         if (sd_degenerate(parent))
6063                 return 1;
6064
6065         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6066                 return 0;
6067
6068         /* Does parent contain flags not in child? */
6069         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6070         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6071                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6072         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6073         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6074                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6075                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6076                                 SD_BALANCE_FORK |
6077                                 SD_BALANCE_EXEC |
6078                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6079                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6080         }
6081         if (~cflags & pflags)
6082                 return 0;
6083
6084         return 1;
6085 }
6086
6087 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6088 {
6089         unsigned long flags;
6090         const struct sched_class *class;
6091
6092         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6093
6094         if (rq->rd) {
6095                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6096
6097                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6098                         if (class->leave_domain)
6099                                 class->leave_domain(rq);
6100                 }
6101
6102                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6103                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6104
6105                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6106                         kfree(old_rd);
6107         }
6108
6109         atomic_inc(&rd->refcount);
6110         rq->rd = rd;
6111
6112         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6113         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6114                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6115
6116         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6117                 if (class->join_domain)
6118                         class->join_domain(rq);
6119         }
6120
6121         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6122 }
6123
6124 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6125 {
6126         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6127
6128         cpus_clear(rd->span);
6129         cpus_clear(rd->online);
6130 }
6131
6132 static void init_defrootdomain(void)
6133 {
6134         init_rootdomain(&def_root_domain);
6135         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6136 }
6137
6138 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6139 {
6140         struct root_domain *rd;
6141
6142         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6143         if (!rd)
6144                 return NULL;
6145
6146         init_rootdomain(rd);
6147
6148         return rd;
6149 }
6150
6151 /*
6152  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6153  * hold the hotplug lock.
6154  */
6155 static void
6156 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6157 {
6158         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6159         struct sched_domain *tmp;
6160
6161         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6162         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6163                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6164                 if (!parent)
6165                         break;
6166                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6167                         tmp->parent = parent->parent;
6168                         if (parent->parent)
6169                                 parent->parent->child = tmp;
6170                 }
6171         }
6172
6173         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6174                 sd = sd->parent;
6175                 if (sd)
6176                         sd->child = NULL;
6177         }
6178
6179         sched_domain_debug(sd, cpu);
6180
6181         rq_attach_root(rq, rd);
6182         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6183 }
6184
6185 /* cpus with isolated domains */
6186 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6187
6188 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6189 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6190 {
6191         int ints[NR_CPUS], i;
6192
6193         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6194         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6195         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6196                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6197                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6198         return 1;
6199 }
6200
6201 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6202
6203 /*
6204  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6205  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6206  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6207  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6208  *
6209  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6210  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6211  * and ->cpu_power to 0.
6212  */
6213 static void
6214 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6215                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6216                                         struct sched_group **sg))
6217 {
6218         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6219         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6220         int i;
6221
6222         for_each_cpu_mask(i, span) {
6223                 struct sched_group *sg;
6224                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6225                 int j;
6226
6227                 if (cpu_isset(i, covered))
6228                         continue;
6229
6230                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6231                 sg->__cpu_power = 0;
6232
6233                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6234                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6235                                 continue;
6236
6237                         cpu_set(j, covered);
6238                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6239                 }
6240                 if (!first)
6241                         first = sg;
6242                 if (last)
6243                         last->next = sg;
6244                 last = sg;
6245         }
6246         last->next = first;
6247 }
6248
6249 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6250
6251 #ifdef CONFIG_NUMA
6252
6253 /**
6254  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6255  * @node: node whose sched_domain we're building
6256  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6257  *
6258  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6259  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6260  *
6261  * Should use nodemask_t.
6262  */
6263 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6264 {
6265         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6266
6267         min_val = INT_MAX;
6268
6269         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6270                 /* Start at @node */
6271                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6272
6273                 if (!nr_cpus_node(n))
6274                         continue;
6275
6276                 /* Skip already used nodes */
6277                 if (test_bit(n, used_nodes))
6278                         continue;
6279
6280                 /* Simple min distance search */
6281                 val = node_distance(node, n);
6282
6283                 if (val < min_val) {
6284                         min_val = val;
6285                         best_node = n;
6286                 }
6287         }
6288
6289         set_bit(best_node, used_nodes);
6290         return best_node;
6291 }
6292
6293 /**
6294  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6295  * @node: node whose cpumask we're constructing
6296  * @size: number of nodes to include in this span
6297  *
6298  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6299  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6300  * out optimally.
6301  */
6302 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6303 {
6304         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6305         cpumask_t span, nodemask;
6306         int i;
6307
6308         cpus_clear(span);
6309         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6310
6311         nodemask = node_to_cpumask(node);
6312         cpus_or(span, span, nodemask);
6313         set_bit(node, used_nodes);
6314
6315         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6316                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6317
6318                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6319                 cpus_or(span, span, nodemask);
6320         }
6321
6322         return span;
6323 }
6324 #endif
6325
6326 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6327
6328 /*
6329  * SMT sched-domains:
6330  */
6331 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6332 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6333 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6334
6335 static int
6336 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6337 {
6338         if (sg)
6339                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6340         return cpu;
6341 }
6342 #endif
6343
6344 /*
6345  * multi-core sched-domains:
6346  */
6347 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6348 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6349 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6350 #endif
6351
6352 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6353 static int
6354 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6355 {
6356         int group;
6357         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6358         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6359         group = first_cpu(mask);
6360         if (sg)
6361                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6362         return group;
6363 }
6364 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6365 static int
6366 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6367 {
6368         if (sg)
6369                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6370         return cpu;
6371 }
6372 #endif
6373
6374 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6375 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6376
6377 static int
6378 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6379 {
6380         int group;
6381 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6382         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6383         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6384         group = first_cpu(mask);
6385 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6386         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6387         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6388         group = first_cpu(mask);
6389 #else
6390         group = cpu;
6391 #endif
6392         if (sg)
6393                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6394         return group;
6395 }
6396
6397 #ifdef CONFIG_NUMA
6398 /*
6399  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6400  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6401  * gets dynamically allocated.
6402  */
6403 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6404 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6405
6406 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6407 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6408
6409 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6410                                  struct sched_group **sg)
6411 {
6412         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6413         int group;
6414
6415         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6416         group = first_cpu(nodemask);
6417
6418         if (sg)
6419                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6420         return group;
6421 }
6422
6423 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6424 {
6425         struct sched_group *sg = group_head;
6426         int j;
6427
6428         if (!sg)
6429                 return;
6430         do {
6431                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6432                         struct sched_domain *sd;
6433
6434                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6435                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6436                                 /*
6437                                  * Only add "power" once for each
6438                                  * physical package.
6439                                  */
6440                                 continue;
6441                         }
6442
6443                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6444                 }
6445                 sg = sg->next;
6446         } while (sg != group_head);
6447 }
6448 #endif
6449
6450 #ifdef CONFIG_NUMA
6451 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6452 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6453 {
6454         int cpu, i;
6455
6456         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6457                 struct sched_group **sched_group_nodes
6458                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6459
6460                 if (!sched_group_nodes)
6461                         continue;
6462
6463                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6464                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6465                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6466
6467                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6468                         if (cpus_empty(nodemask))
6469                                 continue;
6470
6471                         if (sg == NULL)
6472                                 continue;
6473                         sg = sg->next;
6474 next_sg:
6475                         oldsg = sg;
6476                         sg = sg->next;
6477                         kfree(oldsg);
6478                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6479                                 goto next_sg;
6480                 }
6481                 kfree(sched_group_nodes);
6482                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6483         }
6484 }
6485 #else
6486 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6487 {
6488 }
6489 #endif
6490
6491 /*
6492  * Initialize sched groups cpu_power.
6493  *
6494  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6495  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6496  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6497  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6498  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6499  * less cpu_power.
6500  *
6501  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6502  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6503  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6504  */
6505 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6506 {
6507         struct sched_domain *child;
6508         struct sched_group *group;
6509
6510         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6511
6512         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6513                 return;
6514
6515         child = sd->child;
6516
6517         sd->groups->__cpu_power = 0;
6518
6519         /*
6520          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6521          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6522          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6523          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6524          * same sched domain.
6525          */
6526         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6527                        (child->flags &
6528                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6529                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6530                 return;
6531         }
6532
6533         /*
6534          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6535          */
6536         group = child->groups;
6537         do {
6538                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6539                 group = group->next;
6540         } while (group != child->groups);
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6545  * to the individual cpus
6546  */
6547 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6548 {
6549         int i;
6550         struct root_domain *rd;
6551 #ifdef CONFIG_NUMA
6552         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6553         int sd_allnodes = 0;
6554
6555         /*
6556          * Allocate the per-node list of sched groups
6557          */
6558         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6559                                     GFP_KERNEL);
6560         if (!sched_group_nodes) {
6561                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6562                 return -ENOMEM;
6563         }
6564         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6565 #endif
6566
6567         rd = alloc_rootdomain();
6568         if (!rd) {
6569                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6570                 return -ENOMEM;
6571         }
6572
6573         /*
6574          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6575          */
6576         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6577                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6578                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6579
6580                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6581
6582 #ifdef CONFIG_NUMA
6583                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6584                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6585                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6586                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6587                         sd->span = *cpu_map;
6588                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6589                         p = sd;
6590                         sd_allnodes = 1;
6591                 } else
6592                         p = NULL;
6593
6594                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6595                 *sd = SD_NODE_INIT;
6596                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6597                 sd->parent = p;
6598                 if (p)
6599                         p->child = sd;
6600                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6601 #endif
6602
6603                 p = sd;
6604                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6605                 *sd = SD_CPU_INIT;
6606                 sd->span = nodemask;
6607                 sd->parent = p;
6608                 if (p)
6609                         p->child = sd;
6610                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6611
6612 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6613                 p = sd;
6614                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6615                 *sd = SD_MC_INIT;
6616                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6617                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6618                 sd->parent = p;
6619                 p->child = sd;
6620                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6621 #endif
6622
6623 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6624                 p = sd;
6625                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6626                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6627                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6628                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6629                 sd->parent = p;
6630                 p->child = sd;
6631                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6632 #endif
6633         }
6634
6635 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6636         /* Set up CPU (sibling) groups */
6637         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6638                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6639                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6640                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6641                         continue;
6642
6643                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6644                                         &cpu_to_cpu_group);
6645         }
6646 #endif
6647
6648 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6649         /* Set up multi-core groups */
6650         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6651                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6652                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6653                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6654                         continue;
6655                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6656                                         &cpu_to_core_group);
6657         }
6658 #endif
6659
6660         /* Set up physical groups */
6661         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6662                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6663
6664                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6665                 if (cpus_empty(nodemask))
6666                         continue;
6667
6668                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6669         }
6670
6671 #ifdef CONFIG_NUMA
6672         /* Set up node groups */
6673         if (sd_allnodes)
6674                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6675                                         &cpu_to_allnodes_group);
6676
6677         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6678                 /* Set up node groups */
6679                 struct sched_group *sg, *prev;
6680                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6681                 cpumask_t domainspan;
6682                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6683                 int j;
6684
6685                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6686                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6687                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6688                         continue;
6689                 }
6690
6691                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6692                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6693
6694                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6695                 if (!sg) {
6696                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6697                                 "node %d\n", i);
6698                         goto error;
6699                 }
6700                 sched_group_nodes[i] = sg;
6701                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6702                         struct sched_domain *sd;
6703
6704                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6705                         sd->groups = sg;
6706                 }
6707                 sg->__cpu_power = 0;
6708                 sg->cpumask = nodemask;
6709                 sg->next = sg;
6710                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6711                 prev = sg;
6712
6713                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6714                         cpumask_t tmp, notcovered;
6715                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6716
6717                         cpus_complement(notcovered, covered);
6718                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6719                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6720                         if (cpus_empty(tmp))
6721                                 break;
6722
6723                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6724                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6725                         if (cpus_empty(tmp))
6726                                 continue;
6727
6728                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6729                                           GFP_KERNEL, i);
6730                         if (!sg) {
6731                                 printk(KERN_WARNING
6732                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6733                                 goto error;
6734                         }
6735                         sg->__cpu_power = 0;
6736                         sg->cpumask = tmp;
6737                         sg->next = prev->next;
6738                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6739                         prev->next = sg;
6740                         prev = sg;
6741                 }
6742         }
6743 #endif
6744
6745         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6746 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6747         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6748                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6749
6750                 init_sched_groups_power(i, sd);
6751         }
6752 #endif
6753 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6754         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6755                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6756
6757                 init_sched_groups_power(i, sd);
6758         }
6759 #endif
6760
6761         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6762                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6763
6764                 init_sched_groups_power(i, sd);
6765         }
6766
6767 #ifdef CONFIG_NUMA
6768         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6769                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6770
6771         if (sd_allnodes) {
6772                 struct sched_group *sg;
6773
6774                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6775                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6776         }
6777 #endif
6778
6779         /* Attach the domains */
6780         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6781                 struct sched_domain *sd;
6782 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6783                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6784 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6785                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6786 #else
6787                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6788 #endif
6789                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6790         }
6791
6792         return 0;
6793
6794 #ifdef CONFIG_NUMA
6795 error:
6796         free_sched_groups(cpu_map);
6797         return -ENOMEM;
6798 #endif
6799 }
6800
6801 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6802 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6803
6804 /*
6805  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6806  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
6807  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
6808  */
6809 static cpumask_t fallback_doms;
6810
6811 /*
6812  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6813  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6814  * exclude other special cases in the future.
6815  */
6816 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6817 {
6818         int err;
6819
6820         ndoms_cur = 1;
6821         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6822         if (!doms_cur)
6823                 doms_cur = &fallback_doms;
6824         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6825         err = build_sched_domains(doms_cur);
6826         register_sched_domain_sysctl();
6827
6828         return err;
6829 }
6830
6831 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6832 {
6833         free_sched_groups(cpu_map);
6834 }
6835
6836 /*
6837  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6838  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6839  */
6840 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6841 {
6842         int i;
6843
6844         unregister_sched_domain_sysctl();
6845
6846         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6847                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
6848         synchronize_sched();
6849         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6850 }
6851
6852 /*
6853  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
6854  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
6855  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
6856  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
6857  *
6858  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
6859  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
6860  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
6861  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
6862  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
6863  * it as it is.
6864  *
6865  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
6866  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
6867  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
6868  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
6869  * 'fallback_doms'.
6870  *
6871  * Call with hotplug lock held
6872  */
6873 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
6874 {
6875         int i, j;
6876
6877         lock_doms_cur();
6878
6879         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
6880         unregister_sched_domain_sysctl();
6881
6882         if (doms_new == NULL) {
6883                 ndoms_new = 1;
6884                 doms_new = &fallback_doms;
6885                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6886         }
6887
6888         /* Destroy deleted domains */
6889         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
6890                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
6891                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
6892                                 goto match1;
6893                 }
6894                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
6895                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
6896 match1:
6897                 ;
6898         }
6899
6900         /* Build new domains */
6901         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
6902                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
6903                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
6904                                 goto match2;
6905                 }
6906                 /* no match - add a new doms_new */
6907                 build_sched_domains(doms_new + i);
6908 match2:
6909                 ;
6910         }
6911
6912         /* Remember the new sched domains */
6913         if (doms_cur != &fallback_doms)
6914                 kfree(doms_cur);
6915         doms_cur = doms_new;
6916         ndoms_cur = ndoms_new;
6917
6918         register_sched_domain_sysctl();
6919
6920         unlock_doms_cur();
6921 }
6922
6923 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6924 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6925 {
6926         int err;
6927
6928         get_online_cpus();
6929         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6930         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6931         put_online_cpus();
6932
6933         return err;
6934 }
6935
6936 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6937 {
6938         int ret;
6939
6940         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6941                 return -EINVAL;
6942
6943         if (smt)
6944                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6945         else
6946                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6947
6948         ret = arch_reinit_sched_domains();
6949
6950         return ret ? ret : count;
6951 }
6952
6953 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6954 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6955 {
6956         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6957 }
6958 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6959                                             const char *buf, size_t count)
6960 {
6961         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6962 }
6963 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6964                    sched_mc_power_savings_store);
6965 #endif
6966
6967 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6968 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6969 {
6970         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6971 }
6972 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6973                                              const char *buf, size_t count)
6974 {
6975         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6976 }
6977 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6978                    sched_smt_power_savings_store);
6979 #endif
6980
6981 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6982 {
6983         int err = 0;
6984
6985 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6986         if (smt_capable())
6987                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6988                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6989 #endif
6990 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6991         if (!err && mc_capable())
6992                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6993                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6994 #endif
6995         return err;
6996 }
6997 #endif
6998
6999 /*
7000  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7001  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7002  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7003  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7004  */
7005 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7006                                 unsigned long action, void *hcpu)
7007 {
7008         switch (action) {
7009         case CPU_UP_PREPARE:
7010         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7011         case CPU_DOWN_PREPARE:
7012         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7013                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7014                 return NOTIFY_OK;
7015
7016         case CPU_UP_CANCELED:
7017         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7018         case CPU_DOWN_FAILED:
7019         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7020         case CPU_ONLINE:
7021         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7022         case CPU_DEAD:
7023         case CPU_DEAD_FROZEN:
7024                 /*
7025                  * Fall through and re-initialise the domains.
7026                  */
7027                 break;
7028         default:
7029                 return NOTIFY_DONE;
7030         }
7031
7032         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7033         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7034
7035         return NOTIFY_OK;
7036 }
7037
7038 void __init sched_init_smp(void)
7039 {
7040         cpumask_t non_isolated_cpus;
7041
7042         get_online_cpus();
7043         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7044         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7045         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7046                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7047         put_online_cpus();
7048         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7049         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7050
7051         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7052         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7053                 BUG();
7054         sched_init_granularity();
7055
7056 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7057         if (nr_cpu_ids == 1)
7058                 return;
7059
7060         lb_monitor_task = kthread_create(load_balance_monitor, NULL,
7061                                          "group_balance");
7062         if (!IS_ERR(lb_monitor_task)) {
7063                 lb_monitor_task->flags |= PF_NOFREEZE;
7064                 wake_up_process(lb_monitor_task);
7065         } else {
7066                 printk(KERN_ERR "Could not create load balance monitor thread"
7067                         "(error = %ld) \n", PTR_ERR(lb_monitor_task));
7068         }
7069 #endif
7070 }
7071 #else
7072 void __init sched_init_smp(void)
7073 {
7074         sched_init_granularity();
7075 }
7076 #endif /* CONFIG_SMP */
7077
7078 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7079 {
7080         return in_lock_functions(addr) ||
7081                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7082                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7083 }
7084
7085 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7086 {
7087         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7088 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7089         cfs_rq->rq = rq;
7090 #endif
7091         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7092 }
7093
7094 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7095 {
7096         struct rt_prio_array *array;
7097         int i;
7098
7099         array = &rt_rq->active;
7100         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7101                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7102                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7103         }
7104         /* delimiter for bitsearch: */
7105         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7106
7107 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7108         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7109 #endif
7110 #ifdef CONFIG_SMP
7111         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7112         rt_rq->overloaded = 0;
7113 #endif
7114
7115         rt_rq->rt_time = 0;
7116         rt_rq->rt_throttled = 0;
7117
7118 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7119         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7120         rt_rq->rq = rq;
7121 #endif
7122 }
7123
7124 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7125 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7126                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7127                 int cpu, int add)
7128 {
7129         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7130         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7131         cfs_rq->tg = tg;
7132         if (add)
7133                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7134
7135         tg->se[cpu] = se;
7136         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7137         se->my_q = cfs_rq;
7138         se->load.weight = tg->shares;
7139         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7140         se->parent = NULL;
7141 }
7142
7143 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7144                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7145                 int cpu, int add)
7146 {
7147         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7148         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7149         rt_rq->tg = tg;
7150         rt_rq->rt_se = rt_se;
7151         if (add)
7152                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7153
7154         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7155         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7156         rt_se->my_q = rt_rq;
7157         rt_se->parent = NULL;
7158         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7159 }
7160 #endif
7161
7162 void __init sched_init(void)
7163 {
7164         int highest_cpu = 0;
7165         int i, j;
7166
7167 #ifdef CONFIG_SMP
7168         init_defrootdomain();
7169 #endif
7170
7171 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7172         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7173 #endif
7174
7175         for_each_possible_cpu(i) {
7176                 struct rq *rq;
7177
7178                 rq = cpu_rq(i);
7179                 spin_lock_init(&rq->lock);
7180                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7181                 rq->nr_running = 0;
7182                 rq->clock = 1;
7183                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7184                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7185 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7186                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7187                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7188                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7189                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7190                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7191
7192                 init_task_group.rt_runtime =
7193                         sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
7194                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7195                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7196                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7197                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7198 #endif
7199                 rq->rt_period_expire = 0;
7200                 rq->rt_throttled = 0;
7201
7202                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7203                         rq->cpu_load[j] = 0;
7204 #ifdef CONFIG_SMP
7205                 rq->sd = NULL;
7206                 rq->rd = NULL;
7207                 rq->active_balance = 0;
7208                 rq->next_balance = jiffies;
7209                 rq->push_cpu = 0;
7210                 rq->cpu = i;
7211                 rq->migration_thread = NULL;
7212                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7213                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7214 #endif
7215                 init_rq_hrtick(rq);
7216                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7217                 highest_cpu = i;
7218         }
7219
7220         set_load_weight(&init_task);
7221
7222 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7223         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7224 #endif
7225
7226 #ifdef CONFIG_SMP
7227         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7228         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7229 #endif
7230
7231 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7232         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7233 #endif
7234
7235         /*
7236          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7237          */
7238         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7239         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7240
7241         /*
7242          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7243          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7244          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7245          * when this runqueue becomes "idle".
7246          */
7247         init_idle(current, smp_processor_id());
7248         /*
7249          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7250          */
7251         current->sched_class = &fair_sched_class;
7252 }
7253
7254 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7255 void __might_sleep(char *file, int line)
7256 {
7257 #ifdef in_atomic
7258         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7259
7260         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7261             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7262                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7263                         return;
7264                 prev_jiffy = jiffies;
7265                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7266                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7267                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7268                         in_atomic(), irqs_disabled());
7269                 debug_show_held_locks(current);
7270                 if (irqs_disabled())
7271                         print_irqtrace_events(current);
7272                 dump_stack();
7273         }
7274 #endif
7275 }
7276 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7277 #endif
7278
7279 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7280 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7281 {
7282         int on_rq;
7283         update_rq_clock(rq);
7284         on_rq = p->se.on_rq;
7285         if (on_rq)
7286                 deactivate_task(rq, p, 0);
7287         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7288         if (on_rq) {
7289                 activate_task(rq, p, 0);
7290                 resched_task(rq->curr);
7291         }
7292 }
7293
7294 void normalize_rt_tasks(void)
7295 {
7296         struct task_struct *g, *p;
7297         unsigned long flags;
7298         struct rq *rq;
7299
7300         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7301         do_each_thread(g, p) {
7302                 /*
7303                  * Only normalize user tasks:
7304                  */
7305                 if (!p->mm)
7306                         continue;
7307
7308                 p->se.exec_start                = 0;
7309 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7310                 p->se.wait_start                = 0;
7311                 p->se.sleep_start               = 0;
7312                 p->se.block_start               = 0;
7313 #endif
7314                 task_rq(p)->clock               = 0;
7315
7316                 if (!rt_task(p)) {
7317                         /*
7318                          * Renice negative nice level userspace
7319                          * tasks back to 0:
7320                          */
7321                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7322                                 set_user_nice(p, 0);
7323                         continue;
7324                 }
7325
7326                 spin_lock(&p->pi_lock);
7327                 rq = __task_rq_lock(p);
7328
7329                 normalize_task(rq, p);
7330
7331                 __task_rq_unlock(rq);
7332                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7333         } while_each_thread(g, p);
7334
7335         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7336 }
7337
7338 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7339
7340 #ifdef CONFIG_IA64
7341 /*
7342  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7343  *
7344  * They can only be called when the whole system has been
7345  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7346  * activity can take place. Using them for anything else would
7347  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7348  * under any other configuration.
7349  */
7350
7351 /**
7352  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7353  * @cpu: the processor in question.
7354  *
7355  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7356  */
7357 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7358 {
7359         return cpu_curr(cpu);
7360 }
7361
7362 /**
7363  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7364  * @cpu: the processor in question.
7365  * @p: the task pointer to set.
7366  *
7367  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7368  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7369  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7370  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7371  * and caller must save the original value of the current task (see
7372  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7373  * re-starting the system.
7374  *
7375  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7376  */
7377 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7378 {
7379         cpu_curr(cpu) = p;
7380 }
7381
7382 #endif
7383
7384 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7385
7386 #ifdef CONFIG_SMP
7387 /*
7388  * distribute shares of all task groups among their schedulable entities,
7389  * to reflect load distribution across cpus.
7390  */
7391 static int rebalance_shares(struct sched_domain *sd, int this_cpu)
7392 {
7393         struct cfs_rq *cfs_rq;
7394         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7395         cpumask_t sdspan = sd->span;
7396         int balanced = 1;
7397
7398         /* Walk thr' all the task groups that we have */
7399         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
7400                 int i;
7401                 unsigned long total_load = 0, total_shares;
7402                 struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
7403
7404                 /* Gather total task load of this group across cpus */
7405                 for_each_cpu_mask(i, sdspan)
7406                         total_load += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7407
7408                 /* Nothing to do if this group has no load */
7409                 if (!total_load)
7410                         continue;
7411
7412                 /*
7413                  * tg->shares represents the number of cpu shares the task group
7414                  * is eligible to hold on a single cpu. On N cpus, it is
7415                  * eligible to hold (N * tg->shares) number of cpu shares.
7416                  */
7417                 total_shares = tg->shares * cpus_weight(sdspan);
7418
7419                 /*
7420                  * redistribute total_shares across cpus as per the task load
7421                  * distribution.
7422                  */
7423                 for_each_cpu_mask(i, sdspan) {
7424                         unsigned long local_load, local_shares;
7425
7426                         local_load = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
7427                         local_shares = (local_load * total_shares) / total_load;
7428                         if (!local_shares)
7429                                 local_shares = MIN_GROUP_SHARES;
7430                         if (local_shares == tg->se[i]->load.weight)
7431                                 continue;
7432
7433                         spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7434                         set_se_shares(tg->se[i], local_shares);
7435                         spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7436                         balanced = 0;
7437                 }
7438         }
7439
7440         return balanced;
7441 }
7442
7443 /*
7444  * How frequently should we rebalance_shares() across cpus?
7445  *
7446  * The more frequently we rebalance shares, the more accurate is the fairness
7447  * of cpu bandwidth distribution between task groups. However higher frequency
7448  * also implies increased scheduling overhead.
7449  *
7450  * sysctl_sched_min_bal_int_shares represents the minimum interval between
7451  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7452  *
7453  * sysctl_sched_max_bal_int_shares represents the maximum interval between
7454  * consecutive calls to rebalance_shares() in the same sched domain.
7455  *
7456  * These settings allows for the appropriate trade-off between accuracy of
7457  * fairness and the associated overhead.
7458  *
7459  */
7460
7461 /* default: 8ms, units: milliseconds */
7462 const_debug unsigned int sysctl_sched_min_bal_int_shares = 8;
7463
7464 /* default: 128ms, units: milliseconds */
7465 const_debug unsigned int sysctl_sched_max_bal_int_shares = 128;
7466
7467 /* kernel thread that runs rebalance_shares() periodically */
7468 static int load_balance_monitor(void *unused)
7469 {
7470         unsigned int timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7471         struct sched_param schedparm;
7472         int ret;
7473
7474         /*
7475          * We don't want this thread's execution to be limited by the shares
7476          * assigned to default group (init_task_group). Hence make it run
7477          * as a SCHED_RR RT task at the lowest priority.
7478          */
7479         schedparm.sched_priority = 1;
7480         ret = sched_setscheduler(current, SCHED_RR, &schedparm);
7481         if (ret)
7482                 printk(KERN_ERR "Couldn't set SCHED_RR policy for load balance"
7483                                 " monitor thread (error = %d) \n", ret);
7484
7485         while (!kthread_should_stop()) {
7486                 int i, cpu, balanced = 1;
7487
7488                 /* Prevent cpus going down or coming up */
7489                 get_online_cpus();
7490                 /* lockout changes to doms_cur[] array */
7491                 lock_doms_cur();
7492                 /*
7493                  * Enter a rcu read-side critical section to safely walk rq->sd
7494                  * chain on various cpus and to walk task group list
7495                  * (rq->leaf_cfs_rq_list) in rebalance_shares().
7496                  */
7497                 rcu_read_lock();
7498
7499                 for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7500                         cpumask_t cpumap = doms_cur[i];
7501                         struct sched_domain *sd = NULL, *sd_prev = NULL;
7502
7503                         cpu = first_cpu(cpumap);
7504
7505                         /* Find the highest domain at which to balance shares */
7506                         for_each_domain(cpu, sd) {
7507                                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
7508                                         continue;
7509                                 sd_prev = sd;
7510                         }
7511
7512                         sd = sd_prev;
7513                         /* sd == NULL? No load balance reqd in this domain */
7514                         if (!sd)
7515                                 continue;
7516
7517                         balanced &= rebalance_shares(sd, cpu);
7518                 }
7519
7520                 rcu_read_unlock();
7521
7522                 unlock_doms_cur();
7523                 put_online_cpus();
7524
7525                 if (!balanced)
7526                         timeout = sysctl_sched_min_bal_int_shares;
7527                 else if (timeout < sysctl_sched_max_bal_int_shares)
7528                         timeout *= 2;
7529
7530                 msleep_interruptible(timeout);
7531         }
7532
7533         return 0;
7534 }
7535 #endif  /* CONFIG_SMP */
7536
7537 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7538 {
7539         int i;
7540
7541         for_each_possible_cpu(i) {
7542                 if (tg->cfs_rq)
7543                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7544                 if (tg->se)
7545                         kfree(tg->se[i]);
7546                 if (tg->rt_rq)
7547                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7548                 if (tg->rt_se)
7549                         kfree(tg->rt_se[i]);
7550         }
7551
7552         kfree(tg->cfs_rq);
7553         kfree(tg->se);
7554         kfree(tg->rt_rq);
7555         kfree(tg->rt_se);
7556         kfree(tg);
7557 }
7558
7559 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7560 struct task_group *sched_create_group(void)
7561 {
7562         struct task_group *tg;
7563         struct cfs_rq *cfs_rq;
7564         struct sched_entity *se;
7565         struct rt_rq *rt_rq;
7566         struct sched_rt_entity *rt_se;
7567         struct rq *rq;
7568         unsigned long flags;
7569         int i;
7570
7571         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7572         if (!tg)
7573                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7574
7575         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7576         if (!tg->cfs_rq)
7577                 goto err;
7578         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7579         if (!tg->se)
7580                 goto err;
7581         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7582         if (!tg->rt_rq)
7583                 goto err;
7584         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7585         if (!tg->rt_se)
7586                 goto err;
7587
7588         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7589         tg->rt_runtime = 0;
7590
7591         for_each_possible_cpu(i) {
7592                 rq = cpu_rq(i);
7593
7594                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7595                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7596                 if (!cfs_rq)
7597                         goto err;
7598
7599                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7600                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7601                 if (!se)
7602                         goto err;
7603
7604                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7605                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7606                 if (!rt_rq)
7607                         goto err;
7608
7609                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7610                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7611                 if (!rt_se)
7612                         goto err;
7613
7614                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7615                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7616         }
7617
7618         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7619         for_each_possible_cpu(i) {
7620                 rq = cpu_rq(i);
7621                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7622                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7623                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7624                 list_add_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7625         }
7626         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7627         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7628
7629         return tg;
7630
7631 err:
7632         free_sched_group(tg);
7633         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7634 }
7635
7636 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7637 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7638 {
7639         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7640         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7641 }
7642
7643 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7644 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7645 {
7646         struct cfs_rq *cfs_rq = NULL;
7647         struct rt_rq *rt_rq = NULL;
7648         unsigned long flags;
7649         int i;
7650
7651         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7652         for_each_possible_cpu(i) {
7653                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7654                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7655                 rt_rq = tg->rt_rq[i];
7656                 list_del_rcu(&rt_rq->leaf_rt_rq_list);
7657         }
7658         list_del_rcu(&tg->list);
7659         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7660
7661         BUG_ON(!cfs_rq);
7662
7663         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7664         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7665 }
7666
7667 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7668  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7669  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7670  *      reflect its new group.
7671  */
7672 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7673 {
7674         int on_rq, running;
7675         unsigned long flags;
7676         struct rq *rq;
7677
7678         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7679
7680         update_rq_clock(rq);
7681
7682         running = task_current(rq, tsk);
7683         on_rq = tsk->se.on_rq;
7684
7685         if (on_rq) {
7686                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7687                 if (unlikely(running))
7688                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7689         }
7690
7691         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7692
7693         if (on_rq) {
7694                 if (unlikely(running))
7695                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7696                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7697         }
7698
7699         task_rq_unlock(rq, &flags);
7700 }
7701
7702 /* rq->lock to be locked by caller */
7703 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7704 {
7705         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7706         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7707         int on_rq;
7708
7709         if (!shares)
7710                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7711
7712         on_rq = se->on_rq;
7713         if (on_rq) {
7714                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7715                 dec_cpu_load(rq, se->load.weight);
7716         }
7717
7718         se->load.weight = shares;
7719         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7720
7721         if (on_rq) {
7722                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7723                 inc_cpu_load(rq, se->load.weight);
7724         }
7725 }
7726
7727 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7728
7729 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7730 {
7731         int i;
7732         struct cfs_rq *cfs_rq;
7733         struct rq *rq;
7734         unsigned long flags;
7735
7736         mutex_lock(&shares_mutex);
7737         if (tg->shares == shares)
7738                 goto done;
7739
7740         if (shares < MIN_GROUP_SHARES)
7741                 shares = MIN_GROUP_SHARES;
7742
7743         /*
7744          * Prevent any load balance activity (rebalance_shares,
7745          * load_balance_fair) from referring to this group first,
7746          * by taking it off the rq->leaf_cfs_rq_list on each cpu.
7747          */
7748         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7749         for_each_possible_cpu(i) {
7750                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7751                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
7752         }
7753         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7754
7755         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7756         synchronize_sched();
7757
7758         /*
7759          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7760          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7761          */
7762         tg->shares = shares;
7763         for_each_possible_cpu(i) {
7764                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7765                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7766                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
7767         }
7768
7769         /*
7770          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7771          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7772          */
7773         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7774         for_each_possible_cpu(i) {
7775                 rq = cpu_rq(i);
7776                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
7777                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7778         }
7779         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7780 done:
7781         mutex_unlock(&shares_mutex);
7782         return 0;
7783 }
7784
7785 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7786 {
7787         return tg->shares;
7788 }
7789
7790 /*
7791  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7792  */
7793 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7794
7795 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7796 {
7797         if (runtime == RUNTIME_INF)
7798                 return 1ULL << 16;
7799
7800         runtime *= (1ULL << 16);
7801         div64_64(runtime, period);
7802         return runtime;
7803 }
7804
7805 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7806 {
7807         struct task_group *tgi;
7808         unsigned long total = 0;
7809         unsigned long global_ratio =
7810                 to_ratio(sysctl_sched_rt_period,
7811                          sysctl_sched_rt_runtime < 0 ?
7812                                 RUNTIME_INF : sysctl_sched_rt_runtime);
7813
7814         rcu_read_lock();
7815         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
7816                 if (tgi == tg)
7817                         continue;
7818
7819                 total += to_ratio(period, tgi->rt_runtime);
7820         }
7821         rcu_read_unlock();
7822
7823         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
7824 }
7825
7826 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7827 {
7828         u64 rt_runtime, rt_period;
7829         int err = 0;
7830
7831         rt_period = sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
7832         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7833         if (rt_runtime_us == -1)
7834                 rt_runtime = rt_period;
7835
7836         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7837         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
7838                 err = -EINVAL;
7839                 goto unlock;
7840         }
7841         if (rt_runtime_us == -1)
7842                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7843         tg->rt_runtime = rt_runtime;
7844  unlock:
7845         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7846
7847         return err;
7848 }
7849
7850 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7851 {
7852         u64 rt_runtime_us;
7853
7854         if (tg->rt_runtime == RUNTIME_INF)
7855                 return -1;
7856
7857         rt_runtime_us = tg->rt_runtime;
7858         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7859         return rt_runtime_us;
7860 }
7861 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7862
7863 #ifdef CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED
7864
7865 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
7866 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
7867 {
7868         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
7869                             struct task_group, css);
7870 }
7871
7872 static struct cgroup_subsys_state *
7873 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7874 {
7875         struct task_group *tg;
7876
7877         if (!cgrp->parent) {
7878                 /* This is early initialization for the top cgroup */
7879                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
7880                 return &init_task_group.css;
7881         }
7882
7883         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
7884         if (cgrp->parent->parent)
7885                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7886
7887         tg = sched_create_group();
7888         if (IS_ERR(tg))
7889                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7890
7891         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
7892         tg->css.cgroup = cgrp;
7893
7894         return &tg->css;
7895 }
7896
7897 static void
7898 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
7899 {
7900         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7901
7902         sched_destroy_group(tg);
7903 }
7904
7905 static int
7906 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7907                       struct task_struct *tsk)
7908 {
7909         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
7910         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
7911                 return -EINVAL;
7912
7913         return 0;
7914 }
7915
7916 static void
7917 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
7918                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
7919 {
7920         sched_move_task(tsk);
7921 }
7922
7923 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
7924                                 u64 shareval)
7925 {
7926         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
7927 }
7928
7929 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
7930 {
7931         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
7932
7933         return (u64) tg->shares;
7934 }
7935
7936 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7937                                 struct file *file,
7938                                 const char __user *userbuf,
7939                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
7940 {
7941         char buffer[64];
7942         int retval = 0;
7943         s64 val;
7944         char *end;
7945
7946         if (!nbytes)
7947                 return -EINVAL;
7948         if (nbytes >= sizeof(buffer))
7949                 return -E2BIG;
7950         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
7951                 return -EFAULT;
7952
7953         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
7954
7955         /* strip newline if necessary */
7956         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
7957                 buffer[nbytes-1] = 0;
7958         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
7959         if (*end)
7960                 return -EINVAL;
7961
7962         /* Pass to subsystem */
7963         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
7964         if (!retval)
7965                 retval = nbytes;
7966         return retval;
7967 }
7968
7969 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
7970                                    struct file *file,
7971                                    char __user *buf, size_t nbytes,
7972                                    loff_t *ppos)
7973 {
7974         char tmp[64];
7975         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
7976         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
7977
7978         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
7979 }
7980
7981 static struct cftype cpu_files[] = {
7982         {
7983                 .name = "shares",
7984                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
7985                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
7986         },
7987         {
7988                 .name = "rt_runtime_us",
7989                 .read = cpu_rt_runtime_read,
7990                 .write = cpu_rt_runtime_write,
7991         },
7992 };
7993
7994 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
7995 {
7996         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
7997 }
7998
7999 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8000         .name           = "cpu",
8001         .create         = cpu_cgroup_create,
8002         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8003         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8004         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8005         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8006         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8007         .early_init     = 1,
8008 };
8009
8010 #endif  /* CONFIG_FAIR_CGROUP_SCHED */
8011
8012 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8013
8014 /*
8015  * CPU accounting code for task groups.
8016  *
8017  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8018  * (balbir@in.ibm.com).
8019  */
8020
8021 /* track cpu usage of a group of tasks */
8022 struct cpuacct {
8023         struct cgroup_subsys_state css;
8024         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8025         u64 *cpuusage;
8026 };
8027
8028 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8029
8030 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8031 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
8032 {
8033         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
8034                             struct cpuacct, css);
8035 }
8036
8037 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8038 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8039 {
8040         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8041                             struct cpuacct, css);
8042 }
8043
8044 /* create a new cpu accounting group */
8045 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8046         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8047 {
8048         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8049
8050         if (!ca)
8051                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8052
8053         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8054         if (!ca->cpuusage) {
8055                 kfree(ca);
8056                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8057         }
8058
8059         return &ca->css;
8060 }
8061
8062 /* destroy an existing cpu accounting group */
8063 static void
8064 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8065 {
8066         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8067
8068         free_percpu(ca->cpuusage);
8069         kfree(ca);
8070 }
8071
8072 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8073 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
8074 {
8075         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8076         u64 totalcpuusage = 0;
8077         int i;
8078
8079         for_each_possible_cpu(i) {
8080                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8081
8082                 /*
8083                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8084                  * platforms.
8085                  */
8086                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8087                 totalcpuusage += *cpuusage;
8088                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8089         }
8090
8091         return totalcpuusage;
8092 }
8093
8094 static struct cftype files[] = {
8095         {
8096                 .name = "usage",
8097                 .read_uint = cpuusage_read,
8098         },
8099 };
8100
8101 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8102 {
8103         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8104 }
8105
8106 /*
8107  * charge this task's execution time to its accounting group.
8108  *
8109  * called with rq->lock held.
8110  */
8111 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8112 {
8113         struct cpuacct *ca;
8114
8115         if (!cpuacct_subsys.active)
8116                 return;
8117
8118         ca = task_ca(tsk);
8119         if (ca) {
8120                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8121
8122                 *cpuusage += cputime;
8123         }
8124 }
8125
8126 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8127         .name = "cpuacct",
8128         .create = cpuacct_create,
8129         .destroy = cpuacct_destroy,
8130         .populate = cpuacct_populate,
8131         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8132 };
8133 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */