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