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