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