sched: rt-group: synchonised bandwidth period
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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
71 #include <asm/tlb.h>
72 #include <asm/irq_regs.h>
73
74 /*
75  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
76  * This is default implementation.
77  * Architectures and sub-architectures can override this.
78  */
79 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
80 {
81         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
82 }
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124 /*
125  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
126  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
127  */
128 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
129 {
130         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
131 }
132
133 /*
134  * Each time a sched group cpu_power is changed,
135  * we must compute its reciprocal value
136  */
137 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
138 {
139         sg->__cpu_power += val;
140         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
141 }
142 #endif
143
144 static inline int rt_policy(int policy)
145 {
146         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
147                 return 1;
148         return 0;
149 }
150
151 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
152 {
153         return rt_policy(p->policy);
154 }
155
156 /*
157  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
158  */
159 struct rt_prio_array {
160         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
161         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
162 };
163
164 struct rt_bandwidth {
165         ktime_t rt_period;
166         u64 rt_runtime;
167         struct hrtimer rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
202                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
203         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
204         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
205 }
206
207 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
208 {
209         ktime_t now;
210
211         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
212                 return;
213
214         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                 return;
216
217         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
218         for (;;) {
219                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                         break;
221
222                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
223                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
224                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
225                               rt_b->rt_period_timer.expires,
226                               HRTIMER_MODE_ABS);
227         }
228         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229 }
230
231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
232 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
233 {
234         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
235 }
236 #endif
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
253         /* schedulable entities of this group on each cpu */
254         struct sched_entity **se;
255         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
256         struct cfs_rq **cfs_rq;
257         unsigned long shares;
258 #endif
259
260 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
261         struct sched_rt_entity **rt_se;
262         struct rt_rq **rt_rq;
263
264         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
265 #endif
266
267         struct rcu_head rcu;
268         struct list_head list;
269 };
270
271 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
272 /* Default task group's sched entity on each cpu */
273 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
274 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
275 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
276
277 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
278 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
282 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
283 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
284
285 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
286 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
287 #endif
288
289 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
290  * a task group's cpu shares.
291  */
292 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
293
294 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
295 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
296
297 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
298 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
299 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
300 #else
301 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
302 #endif
303
304 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
305 #endif
306
307 /* Default task group.
308  *      Every task in system belong to this group at bootup.
309  */
310 struct task_group init_task_group = {
311 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
312         .se     = init_sched_entity_p,
313         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
314 #endif
315
316 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
317         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
318         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
319 #endif
320 };
321
322 /* return group to which a task belongs */
323 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
324 {
325         struct task_group *tg;
326
327 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
328         tg = p->user->tg;
329 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
330         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
331                                 struct task_group, css);
332 #else
333         tg = &init_task_group;
334 #endif
335         return tg;
336 }
337
338 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
339 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
340 {
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
343         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
344 #endif
345
346 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
347         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
348         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
349 #endif
350 }
351
352 static inline void lock_doms_cur(void)
353 {
354         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
355 }
356
357 static inline void unlock_doms_cur(void)
358 {
359         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
360 }
361
362 #else
363
364 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
365 static inline void lock_doms_cur(void) { }
366 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
367
368 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
369
370 /* CFS-related fields in a runqueue */
371 struct cfs_rq {
372         struct load_weight load;
373         unsigned long nr_running;
374
375         u64 exec_clock;
376         u64 min_vruntime;
377
378         struct rb_root tasks_timeline;
379         struct rb_node *rb_leftmost;
380         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
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
418 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
419         unsigned long rt_nr_boosted;
420
421         struct rq *rq;
422         struct list_head leaf_rt_rq_list;
423         struct task_group *tg;
424         struct sched_rt_entity *rt_se;
425 #endif
426 };
427
428 #ifdef CONFIG_SMP
429
430 /*
431  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
432  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
433  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
434  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
435  * object.
436  *
437  */
438 struct root_domain {
439         atomic_t refcount;
440         cpumask_t span;
441         cpumask_t online;
442
443         /*
444          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
445          * one runnable RT task.
446          */
447         cpumask_t rto_mask;
448         atomic_t rto_count;
449 };
450
451 /*
452  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
453  * members (mimicking the global state we have today).
454  */
455 static struct root_domain def_root_domain;
456
457 #endif
458
459 /*
460  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
461  *
462  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
463  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
464  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
465  */
466 struct rq {
467         /* runqueue lock: */
468         spinlock_t lock;
469
470         /*
471          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
472          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
473          */
474         unsigned long nr_running;
475         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
476         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
477         unsigned char idle_at_tick;
478 #ifdef CONFIG_NO_HZ
479         unsigned long last_tick_seen;
480         unsigned char in_nohz_recently;
481 #endif
482         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
483         struct load_weight load;
484         unsigned long nr_load_updates;
485         u64 nr_switches;
486
487         struct cfs_rq cfs;
488         struct rt_rq rt;
489
490 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
491         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
492         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
495         struct list_head leaf_rt_rq_list;
496 #endif
497
498         /*
499          * This is part of a global counter where only the total sum
500          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
501          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
502          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
503          */
504         unsigned long nr_uninterruptible;
505
506         struct task_struct *curr, *idle;
507         unsigned long next_balance;
508         struct mm_struct *prev_mm;
509
510         u64 clock, prev_clock_raw;
511         s64 clock_max_delta;
512
513         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
514         u64 idle_clock;
515         unsigned int clock_deep_idle_events;
516         u64 tick_timestamp;
517
518         atomic_t nr_iowait;
519
520 #ifdef CONFIG_SMP
521         struct root_domain *rd;
522         struct sched_domain *sd;
523
524         /* For active balancing */
525         int active_balance;
526         int push_cpu;
527         /* cpu of this runqueue: */
528         int cpu;
529
530         struct task_struct *migration_thread;
531         struct list_head migration_queue;
532 #endif
533
534 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
535         unsigned long hrtick_flags;
536         ktime_t hrtick_expire;
537         struct hrtimer hrtick_timer;
538 #endif
539
540 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
541         /* latency stats */
542         struct sched_info rq_sched_info;
543
544         /* sys_sched_yield() stats */
545         unsigned int yld_exp_empty;
546         unsigned int yld_act_empty;
547         unsigned int yld_both_empty;
548         unsigned int yld_count;
549
550         /* schedule() stats */
551         unsigned int sched_switch;
552         unsigned int sched_count;
553         unsigned int sched_goidle;
554
555         /* try_to_wake_up() stats */
556         unsigned int ttwu_count;
557         unsigned int ttwu_local;
558
559         /* BKL stats */
560         unsigned int bkl_count;
561 #endif
562         struct lock_class_key rq_lock_key;
563 };
564
565 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
566
567 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
568 {
569         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
570 }
571
572 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
573 {
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         return rq->cpu;
576 #else
577         return 0;
578 #endif
579 }
580
581 #ifdef CONFIG_NO_HZ
582 static inline bool nohz_on(int cpu)
583 {
584         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
585 }
586
587 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
588 {
589         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
590 }
591
592 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
593 {
594         rq->last_tick_seen = jiffies;
595 }
596 #else
597 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
598 {
599         return 1;
600 }
601
602 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
603 {
604 }
605 #endif
606
607 /*
608  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
609  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
610  */
611 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
612 {
613         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
614         u64 now = sched_clock();
615         s64 delta = now - prev_raw;
616         u64 clock = rq->clock;
617
618 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
619         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
620 #endif
621         /*
622          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
623          */
624         if (unlikely(delta < 0)) {
625                 clock++;
626                 rq->clock_warps++;
627         } else {
628                 /*
629                  * Catch too large forward jumps too:
630                  */
631                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
632                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
633
634                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
635                         if (clock < max_time)
636                                 clock = max_time;
637                         else
638                                 clock++;
639                         rq->clock_overflows++;
640                 } else {
641                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
642                                 rq->clock_max_delta = delta;
643                         clock += delta;
644                 }
645         }
646
647         rq->prev_clock_raw = now;
648         rq->clock = clock;
649 }
650
651 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
652 {
653         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
654                 __update_rq_clock(rq);
655 }
656
657 /*
658  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
659  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
660  *
661  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
662  * preempt-disabled sections.
663  */
664 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
665         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
666
667 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
668 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
669 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
670 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
671
672 /*
673  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
674  */
675 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
676 # define const_debug __read_mostly
677 #else
678 # define const_debug static const
679 #endif
680
681 /*
682  * Debugging: various feature bits
683  */
684 enum {
685         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
686         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
687         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
688         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
689         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
690         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
691         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
692         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
693 };
694
695 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
696                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
697                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
698                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
699                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
700                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
701                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
702                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
703                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
704
705 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
706
707 /*
708  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
709  * Limited because this is done with IRQs disabled.
710  */
711 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
712
713 /*
714  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
715  * default: 1s
716  */
717 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
718
719 static __read_mostly int scheduler_running;
720
721 /*
722  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
723  * default: 0.95s
724  */
725 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
726
727 static inline u64 global_rt_period(void)
728 {
729         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
730 }
731
732 static inline u64 global_rt_runtime(void)
733 {
734         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
735                 return RUNTIME_INF;
736
737         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
738 }
739
740 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
741
742 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
743 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
744
745 /*
746  * Global lock which we take every now and then to synchronize
747  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
748  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
749  * it's good enough for tracing:
750  */
751 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
752 static unsigned long long prev_global_time;
753
754 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
755 {
756         unsigned long flags;
757
758         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
759
760         if (time < prev_global_time) {
761                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
762                 time = prev_global_time;
763         } else {
764                 prev_global_time = time;
765         }
766
767         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
768
769         return time;
770 }
771
772 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
773 {
774         unsigned long long now;
775         unsigned long flags;
776         struct rq *rq;
777
778         /*
779          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
780          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
781          */
782         if (unlikely(!scheduler_running))
783                 return 0;
784
785         local_irq_save(flags);
786         rq = cpu_rq(cpu);
787         update_rq_clock(rq);
788         now = rq->clock;
789         local_irq_restore(flags);
790
791         return now;
792 }
793
794 /*
795  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
796  * clock constructed from sched_clock():
797  */
798 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
799 {
800         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
801
802         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
803         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
804         delta_time = time-prev_cpu_time;
805
806         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
807                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
808
809         return time;
810 }
811 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
812
813 #ifndef prepare_arch_switch
814 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
815 #endif
816 #ifndef finish_arch_switch
817 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
818 #endif
819
820 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
821 {
822         return rq->curr == p;
823 }
824
825 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
826 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
827 {
828         return task_current(rq, p);
829 }
830
831 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
832 {
833 }
834
835 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
836 {
837 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
838         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
839         rq->lock.owner = current;
840 #endif
841         /*
842          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
843          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
844          * prev into current:
845          */
846         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
847
848         spin_unlock_irq(&rq->lock);
849 }
850
851 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
852 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
853 {
854 #ifdef CONFIG_SMP
855         return p->oncpu;
856 #else
857         return task_current(rq, p);
858 #endif
859 }
860
861 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         /*
865          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
866          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
867          * here.
868          */
869         next->oncpu = 1;
870 #endif
871 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
872         spin_unlock_irq(&rq->lock);
873 #else
874         spin_unlock(&rq->lock);
875 #endif
876 }
877
878 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
879 {
880 #ifdef CONFIG_SMP
881         /*
882          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
883          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
884          * finished.
885          */
886         smp_wmb();
887         prev->oncpu = 0;
888 #endif
889 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
890         local_irq_enable();
891 #endif
892 }
893 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
894
895 /*
896  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
897  * Must be called interrupts disabled.
898  */
899 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
900         __acquires(rq->lock)
901 {
902         for (;;) {
903                 struct rq *rq = task_rq(p);
904                 spin_lock(&rq->lock);
905                 if (likely(rq == task_rq(p)))
906                         return rq;
907                 spin_unlock(&rq->lock);
908         }
909 }
910
911 /*
912  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
913  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
914  * explicitly disabling preemption.
915  */
916 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
917         __acquires(rq->lock)
918 {
919         struct rq *rq;
920
921         for (;;) {
922                 local_irq_save(*flags);
923                 rq = task_rq(p);
924                 spin_lock(&rq->lock);
925                 if (likely(rq == task_rq(p)))
926                         return rq;
927                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
928         }
929 }
930
931 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
932         __releases(rq->lock)
933 {
934         spin_unlock(&rq->lock);
935 }
936
937 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
938         __releases(rq->lock)
939 {
940         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
941 }
942
943 /*
944  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
945  */
946 static struct rq *this_rq_lock(void)
947         __acquires(rq->lock)
948 {
949         struct rq *rq;
950
951         local_irq_disable();
952         rq = this_rq();
953         spin_lock(&rq->lock);
954
955         return rq;
956 }
957
958 /*
959  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
960  */
961 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
962 {
963         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
964
965         spin_lock(&rq->lock);
966         __update_rq_clock(rq);
967         spin_unlock(&rq->lock);
968         rq->clock_deep_idle_events++;
969 }
970 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
971
972 /*
973  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
974  */
975 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
976 {
977         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
978         u64 now = sched_clock();
979
980         rq->idle_clock += delta_ns;
981         /*
982          * Override the previous timestamp and ignore all
983          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
984          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
985          * rq clock:
986          */
987         spin_lock(&rq->lock);
988         rq->prev_clock_raw = now;
989         rq->clock += delta_ns;
990         spin_unlock(&rq->lock);
991         touch_softlockup_watchdog();
992 }
993 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
994
995 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
996
997 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
998 {
999         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1003 /*
1004  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1005  *
1006  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1007  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1008  * reschedule event.
1009  *
1010  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1011  * rq->lock.
1012  */
1013 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1014 {
1015         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1016 }
1017
1018 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1019 {
1020         unsigned long flags;
1021
1022         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1023         resched_task(rq->curr);
1024         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1025 }
1026
1027 enum {
1028         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1029         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1030 };
1031
1032 /*
1033  * Use hrtick when:
1034  *  - enabled by features
1035  *  - hrtimer is actually high res
1036  */
1037 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (!sched_feat(HRTICK))
1040                 return 0;
1041         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Called to set the hrtick timer state.
1046  *
1047  * called with rq->lock held and irqs disabled
1048  */
1049 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1050 {
1051         assert_spin_locked(&rq->lock);
1052
1053         /*
1054          * preempt at: now + delay
1055          */
1056         rq->hrtick_expire =
1057                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1058         /*
1059          * indicate we need to program the timer
1060          */
1061         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1062         if (reset)
1063                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1064
1065         /*
1066          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1067          * forced reschedule.
1068          */
1069         if (reset)
1070                 resched_hrt(rq->curr);
1071 }
1072
1073 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1074 {
1075         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1076                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Update the timer from the possible pending state.
1081  */
1082 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1083 {
1084         ktime_t time;
1085         int set, reset;
1086         unsigned long flags;
1087
1088         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1089
1090         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1091         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1092         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1093         time = rq->hrtick_expire;
1094         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1095         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1096
1097         if (set) {
1098                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1099                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1100                         resched_rq(rq);
1101         } else
1102                 hrtick_clear(rq);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * High-resolution timer tick.
1107  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1108  */
1109 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1110 {
1111         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1112
1113         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1114
1115         spin_lock(&rq->lock);
1116         __update_rq_clock(rq);
1117         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1118         spin_unlock(&rq->lock);
1119
1120         return HRTIMER_NORESTART;
1121 }
1122
1123 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1124 {
1125         rq->hrtick_flags = 0;
1126         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1127         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1128         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1129 }
1130
1131 void hrtick_resched(void)
1132 {
1133         struct rq *rq;
1134         unsigned long flags;
1135
1136         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1137                 return;
1138
1139         local_irq_save(flags);
1140         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1141         hrtick_set(rq);
1142         local_irq_restore(flags);
1143 }
1144 #else
1145 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 void hrtick_resched(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1210  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1211  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1212  * idle system the next event might even be infinite time into the
1213  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1214  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1215  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1216  * wheel for the next timer event.
1217  */
1218 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221
1222         if (cpu == smp_processor_id())
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * This is safe, as this function is called with the timer
1227          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1228          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1229          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1230          * timer into account automatically.
1231          */
1232         if (rq->curr != rq->idle)
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1237          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1238          * idle task through an additional NOOP schedule()
1239          */
1240         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1241
1242         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1243         smp_mb();
1244         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1245                 smp_send_reschedule(cpu);
1246 }
1247 #endif
1248
1249 #else
1250 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1251 {
1252         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1253         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1254 }
1255 #endif
1256
1257 #if BITS_PER_LONG == 32
1258 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1259 #else
1260 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1261 #endif
1262
1263 #define WMULT_SHIFT     32
1264
1265 /*
1266  * Shift right and round:
1267  */
1268 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1269
1270 static unsigned long
1271 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1272                 struct load_weight *lw)
1273 {
1274         u64 tmp;
1275
1276         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1277                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1278
1279         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1280         /*
1281          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1282          */
1283         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1284                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1285                         WMULT_SHIFT/2);
1286         else
1287                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1288
1289         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1290 }
1291
1292 static inline unsigned long
1293 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1294 {
1295         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1296 }
1297
1298 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1299 {
1300         lw->weight += inc;
1301         lw->inv_weight = 0;
1302 }
1303
1304 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1305 {
1306         lw->weight -= dec;
1307         lw->inv_weight = 0;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1312  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1313  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1314  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1315  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1316  * slice expiry etc.
1317  */
1318
1319 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1320 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1321
1322 /*
1323  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1324  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1325  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1326  * that remained on nice 0.
1327  *
1328  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1329  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1330  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1331  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1332  * the relative distance between them is ~25%.)
1333  */
1334 static const int prio_to_weight[40] = {
1335  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1336  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1337  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1338  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1339  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1340  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1341  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1342  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1343 };
1344
1345 /*
1346  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1347  *
1348  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1349  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1350  * into multiplications:
1351  */
1352 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1353  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1354  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1355  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1356  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1357  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1358  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1359  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1360  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1361 };
1362
1363 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1364
1365 /*
1366  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1367  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1368  * structures to the load-balancing proper:
1369  */
1370 struct rq_iterator {
1371         void *arg;
1372         struct task_struct *(*start)(void *);
1373         struct task_struct *(*next)(void *);
1374 };
1375
1376 #ifdef CONFIG_SMP
1377 static unsigned long
1378 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1379               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1380               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1381               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1382
1383 static int
1384 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1385                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1386                    struct rq_iterator *iterator);
1387 #endif
1388
1389 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1390 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1391 #else
1392 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1393 #endif
1394
1395 #ifdef CONFIG_SMP
1396 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1397 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1398 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1399 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1400 #endif /* CONFIG_SMP */
1401
1402 #include "sched_stats.h"
1403 #include "sched_idletask.c"
1404 #include "sched_fair.c"
1405 #include "sched_rt.c"
1406 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1407 # include "sched_debug.c"
1408 #endif
1409
1410 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1411
1412 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1413 {
1414         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1415 }
1416
1417 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1418 {
1419         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1420 }
1421
1422 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1423 {
1424         rq->nr_running++;
1425         inc_load(rq, p);
1426 }
1427
1428 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1429 {
1430         rq->nr_running--;
1431         dec_load(rq, p);
1432 }
1433
1434 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1435 {
1436         if (task_has_rt_policy(p)) {
1437                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1438                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1439                 return;
1440         }
1441
1442         /*
1443          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1444          */
1445         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1446                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1447                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1448                 return;
1449         }
1450
1451         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1452         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1453 }
1454
1455 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1456 {
1457         sched_info_queued(p);
1458         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1459         p->se.on_rq = 1;
1460 }
1461
1462 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1463 {
1464         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1465         p->se.on_rq = 0;
1466 }
1467
1468 /*
1469  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1470  */
1471 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1472 {
1473         return p->static_prio;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1478  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1479  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1480  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1481  * estimator recalculates.
1482  */
1483 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1484 {
1485         int prio;
1486
1487         if (task_has_rt_policy(p))
1488                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1489         else
1490                 prio = __normal_prio(p);
1491         return prio;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1496  * taken into account by the scheduler. This value might
1497  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1498  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1499  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1500  */
1501 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1502 {
1503         p->normal_prio = normal_prio(p);
1504         /*
1505          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1506          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1507          * to the normal priority:
1508          */
1509         if (!rt_prio(p->prio))
1510                 return p->normal_prio;
1511         return p->prio;
1512 }
1513
1514 /*
1515  * activate_task - move a task to the runqueue.
1516  */
1517 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1518 {
1519         if (task_contributes_to_load(p))
1520                 rq->nr_uninterruptible--;
1521
1522         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1523         inc_nr_running(p, rq);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1528  */
1529 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1530 {
1531         if (task_contributes_to_load(p))
1532                 rq->nr_uninterruptible++;
1533
1534         dequeue_task(rq, p, sleep);
1535         dec_nr_running(p, rq);
1536 }
1537
1538 /**
1539  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1540  * @p: the task in question.
1541  */
1542 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1543 {
1544         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1545 }
1546
1547 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1548 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1549 {
1550         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1551 }
1552
1553 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1554 {
1555         set_task_rq(p, cpu);
1556 #ifdef CONFIG_SMP
1557         /*
1558          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1559          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1560          * per-task data have been completed by this moment.
1561          */
1562         smp_wmb();
1563         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1564 #endif
1565 }
1566
1567 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1568                                        const struct sched_class *prev_class,
1569                                        int oldprio, int running)
1570 {
1571         if (prev_class != p->sched_class) {
1572                 if (prev_class->switched_from)
1573                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1574                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1575         } else
1576                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1577 }
1578
1579 #ifdef CONFIG_SMP
1580
1581 /*
1582  * Is this task likely cache-hot:
1583  */
1584 static int
1585 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1586 {
1587         s64 delta;
1588
1589         /*
1590          * Buddy candidates are cache hot:
1591          */
1592         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1593                 return 1;
1594
1595         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1596                 return 0;
1597
1598         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1599                 return 1;
1600         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1601                 return 0;
1602
1603         delta = now - p->se.exec_start;
1604
1605         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1606 }
1607
1608
1609 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1610 {
1611         int old_cpu = task_cpu(p);
1612         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1613         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1614                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1615         u64 clock_offset;
1616
1617         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1618
1619 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1620         if (p->se.wait_start)
1621                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1622         if (p->se.sleep_start)
1623                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1624         if (p->se.block_start)
1625                 p->se.block_start -= clock_offset;
1626         if (old_cpu != new_cpu) {
1627                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1628                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1629                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1630         }
1631 #endif
1632         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1633                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1634
1635         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1636 }
1637
1638 struct migration_req {
1639         struct list_head list;
1640
1641         struct task_struct *task;
1642         int dest_cpu;
1643
1644         struct completion done;
1645 };
1646
1647 /*
1648  * The task's runqueue lock must be held.
1649  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1650  */
1651 static int
1652 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1653 {
1654         struct rq *rq = task_rq(p);
1655
1656         /*
1657          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1658          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1659          */
1660         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1661                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1662                 return 0;
1663         }
1664
1665         init_completion(&req->done);
1666         req->task = p;
1667         req->dest_cpu = dest_cpu;
1668         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1669
1670         return 1;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1675  *
1676  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1677  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1678  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1679  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1680  * waiting to become inactive.
1681  */
1682 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1683 {
1684         unsigned long flags;
1685         int running, on_rq;
1686         struct rq *rq;
1687
1688         for (;;) {
1689                 /*
1690                  * We do the initial early heuristics without holding
1691                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1692                  * the runqueue lock when things look like they will
1693                  * work out!
1694                  */
1695                 rq = task_rq(p);
1696
1697                 /*
1698                  * If the task is actively running on another CPU
1699                  * still, just relax and busy-wait without holding
1700                  * any locks.
1701                  *
1702                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1703                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1704                  * But we don't care, since "task_running()" will
1705                  * return false if the runqueue has changed and p
1706                  * is actually now running somewhere else!
1707                  */
1708                 while (task_running(rq, p))
1709                         cpu_relax();
1710
1711                 /*
1712                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1713                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1714                  * just go back and repeat.
1715                  */
1716                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1717                 running = task_running(rq, p);
1718                 on_rq = p->se.on_rq;
1719                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1720
1721                 /*
1722                  * Was it really running after all now that we
1723                  * checked with the proper locks actually held?
1724                  *
1725                  * Oops. Go back and try again..
1726                  */
1727                 if (unlikely(running)) {
1728                         cpu_relax();
1729                         continue;
1730                 }
1731
1732                 /*
1733                  * It's not enough that it's not actively running,
1734                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1735                  * preempted!
1736                  *
1737                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1738                  * running right now), it's preempted, and we should
1739                  * yield - it could be a while.
1740                  */
1741                 if (unlikely(on_rq)) {
1742                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1743                         continue;
1744                 }
1745
1746                 /*
1747                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1748                  * runnable, which means that it will never become
1749                  * running in the future either. We're all done!
1750                  */
1751                 break;
1752         }
1753 }
1754
1755 /***
1756  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1757  * @p: the to-be-kicked thread
1758  *
1759  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1760  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1761  *
1762  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1763  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1764  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1765  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1766  * achieved as well.
1767  */
1768 void kick_process(struct task_struct *p)
1769 {
1770         int cpu;
1771
1772         preempt_disable();
1773         cpu = task_cpu(p);
1774         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1775                 smp_send_reschedule(cpu);
1776         preempt_enable();
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1781  * according to the scheduling class and "nice" value.
1782  *
1783  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1784  * balance conservatively.
1785  */
1786 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1787 {
1788         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1789         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1790
1791         if (type == 0)
1792                 return total;
1793
1794         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1799  * according to the scheduling class and "nice" value.
1800  */
1801 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1802 {
1803         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1804         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1805
1806         if (type == 0)
1807                 return total;
1808
1809         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1814  */
1815 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1816 {
1817         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1818         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1819         unsigned long n = rq->nr_running;
1820
1821         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1822 }
1823
1824 /*
1825  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1826  * domain.
1827  */
1828 static struct sched_group *
1829 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1830 {
1831         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1832         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1833         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1834         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1835
1836         do {
1837                 unsigned long load, avg_load;
1838                 int local_group;
1839                 int i;
1840
1841                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1842                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1843                         continue;
1844
1845                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1846
1847                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1848                 avg_load = 0;
1849
1850                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1851                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1852                         if (local_group)
1853                                 load = source_load(i, load_idx);
1854                         else
1855                                 load = target_load(i, load_idx);
1856
1857                         avg_load += load;
1858                 }
1859
1860                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1861                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1862                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1863
1864                 if (local_group) {
1865                         this_load = avg_load;
1866                         this = group;
1867                 } else if (avg_load < min_load) {
1868                         min_load = avg_load;
1869                         idlest = group;
1870                 }
1871         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1872
1873         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1874                 return NULL;
1875         return idlest;
1876 }
1877
1878 /*
1879  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1880  */
1881 static int
1882 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1883 {
1884         cpumask_t tmp;
1885         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1886         int idlest = -1;
1887         int i;
1888
1889         /* Traverse only the allowed CPUs */
1890         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1891
1892         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1893                 load = weighted_cpuload(i);
1894
1895                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1896                         min_load = load;
1897                         idlest = i;
1898                 }
1899         }
1900
1901         return idlest;
1902 }
1903
1904 /*
1905  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1906  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1907  * SD_BALANCE_EXEC.
1908  *
1909  * Balance, ie. select the least loaded group.
1910  *
1911  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1912  *
1913  * preempt must be disabled.
1914  */
1915 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1916 {
1917         struct task_struct *t = current;
1918         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1919
1920         for_each_domain(cpu, tmp) {
1921                 /*
1922                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1923                  */
1924                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1925                         break;
1926                 if (tmp->flags & flag)
1927                         sd = tmp;
1928         }
1929
1930         while (sd) {
1931                 cpumask_t span;
1932                 struct sched_group *group;
1933                 int new_cpu, weight;
1934
1935                 if (!(sd->flags & flag)) {
1936                         sd = sd->child;
1937                         continue;
1938                 }
1939
1940                 span = sd->span;
1941                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1942                 if (!group) {
1943                         sd = sd->child;
1944                         continue;
1945                 }
1946
1947                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1948                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1949                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1950                         sd = sd->child;
1951                         continue;
1952                 }
1953
1954                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1955                 cpu = new_cpu;
1956                 sd = NULL;
1957                 weight = cpus_weight(span);
1958                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1959                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1960                                 break;
1961                         if (tmp->flags & flag)
1962                                 sd = tmp;
1963                 }
1964                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1965         }
1966
1967         return cpu;
1968 }
1969
1970 #endif /* CONFIG_SMP */
1971
1972 /***
1973  * try_to_wake_up - wake up a thread
1974  * @p: the to-be-woken-up thread
1975  * @state: the mask of task states that can be woken
1976  * @sync: do a synchronous wakeup?
1977  *
1978  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1979  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1980  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1981  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1982  * runnable without the overhead of this.
1983  *
1984  * returns failure only if the task is already active.
1985  */
1986 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1987 {
1988         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1989         unsigned long flags;
1990         long old_state;
1991         struct rq *rq;
1992
1993         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
1994                 sync = 0;
1995
1996         smp_wmb();
1997         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1998         old_state = p->state;
1999         if (!(old_state & state))
2000                 goto out;
2001
2002         if (p->se.on_rq)
2003                 goto out_running;
2004
2005         cpu = task_cpu(p);
2006         orig_cpu = cpu;
2007         this_cpu = smp_processor_id();
2008
2009 #ifdef CONFIG_SMP
2010         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2011                 goto out_activate;
2012
2013         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2014         if (cpu != orig_cpu) {
2015                 set_task_cpu(p, cpu);
2016                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2017                 /* might preempt at this point */
2018                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2019                 old_state = p->state;
2020                 if (!(old_state & state))
2021                         goto out;
2022                 if (p->se.on_rq)
2023                         goto out_running;
2024
2025                 this_cpu = smp_processor_id();
2026                 cpu = task_cpu(p);
2027         }
2028
2029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2030         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2031         if (cpu == this_cpu)
2032                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2033         else {
2034                 struct sched_domain *sd;
2035                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2036                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2037                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2038                                 break;
2039                         }
2040                 }
2041         }
2042 #endif
2043
2044 out_activate:
2045 #endif /* CONFIG_SMP */
2046         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2047         if (sync)
2048                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2049         if (orig_cpu != cpu)
2050                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2051         if (cpu == this_cpu)
2052                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2053         else
2054                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2055         update_rq_clock(rq);
2056         activate_task(rq, p, 1);
2057         success = 1;
2058
2059 out_running:
2060         check_preempt_curr(rq, p);
2061
2062         p->state = TASK_RUNNING;
2063 #ifdef CONFIG_SMP
2064         if (p->sched_class->task_wake_up)
2065                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2066 #endif
2067 out:
2068         task_rq_unlock(rq, &flags);
2069
2070         return success;
2071 }
2072
2073 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2074 {
2075         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2076 }
2077 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2078
2079 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2080 {
2081         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2086  * p is forked by current.
2087  *
2088  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2089  */
2090 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2091 {
2092         p->se.exec_start                = 0;
2093         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2094         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2095         p->se.last_wakeup               = 0;
2096         p->se.avg_overlap               = 0;
2097
2098 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2099         p->se.wait_start                = 0;
2100         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2101         p->se.sleep_start               = 0;
2102         p->se.block_start               = 0;
2103         p->se.sleep_max                 = 0;
2104         p->se.block_max                 = 0;
2105         p->se.exec_max                  = 0;
2106         p->se.slice_max                 = 0;
2107         p->se.wait_max                  = 0;
2108 #endif
2109
2110         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2111         p->se.on_rq = 0;
2112
2113 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2114         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2115 #endif
2116
2117         /*
2118          * We mark the process as running here, but have not actually
2119          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2120          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2121          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2122          */
2123         p->state = TASK_RUNNING;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * fork()/clone()-time setup:
2128  */
2129 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2130 {
2131         int cpu = get_cpu();
2132
2133         __sched_fork(p);
2134
2135 #ifdef CONFIG_SMP
2136         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2137 #endif
2138         set_task_cpu(p, cpu);
2139
2140         /*
2141          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2142          */
2143         p->prio = current->normal_prio;
2144         if (!rt_prio(p->prio))
2145                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2146
2147 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2148         if (likely(sched_info_on()))
2149                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2150 #endif
2151 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2152         p->oncpu = 0;
2153 #endif
2154 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2155         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2156         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2157 #endif
2158         put_cpu();
2159 }
2160
2161 /*
2162  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2163  *
2164  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2165  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2166  * on the runqueue and wakes it.
2167  */
2168 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2169 {
2170         unsigned long flags;
2171         struct rq *rq;
2172
2173         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2174         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2175         update_rq_clock(rq);
2176
2177         p->prio = effective_prio(p);
2178
2179         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2180                 activate_task(rq, p, 0);
2181         } else {
2182                 /*
2183                  * Let the scheduling class do new task startup
2184                  * management (if any):
2185                  */
2186                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2187                 inc_nr_running(p, rq);
2188         }
2189         check_preempt_curr(rq, p);
2190 #ifdef CONFIG_SMP
2191         if (p->sched_class->task_wake_up)
2192                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2193 #endif
2194         task_rq_unlock(rq, &flags);
2195 }
2196
2197 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2198
2199 /**
2200  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2201  * @notifier: notifier struct to register
2202  */
2203 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2204 {
2205         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2206 }
2207 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2208
2209 /**
2210  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2211  * @notifier: notifier struct to unregister
2212  *
2213  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2214  */
2215 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2216 {
2217         hlist_del(&notifier->link);
2218 }
2219 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2220
2221 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2222 {
2223         struct preempt_notifier *notifier;
2224         struct hlist_node *node;
2225
2226         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2227                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2228 }
2229
2230 static void
2231 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2232                                  struct task_struct *next)
2233 {
2234         struct preempt_notifier *notifier;
2235         struct hlist_node *node;
2236
2237         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2238                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2239 }
2240
2241 #else
2242
2243 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2244 {
2245 }
2246
2247 static void
2248 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2249                                  struct task_struct *next)
2250 {
2251 }
2252
2253 #endif
2254
2255 /**
2256  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2257  * @rq: the runqueue preparing to switch
2258  * @prev: the current task that is being switched out
2259  * @next: the task we are going to switch to.
2260  *
2261  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2262  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2263  * switch.
2264  *
2265  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2266  * hooks.
2267  */
2268 static inline void
2269 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2270                     struct task_struct *next)
2271 {
2272         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2273         prepare_lock_switch(rq, next);
2274         prepare_arch_switch(next);
2275 }
2276
2277 /**
2278  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2279  * @rq: runqueue associated with task-switch
2280  * @prev: the thread we just switched away from.
2281  *
2282  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2283  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2284  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2285  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2286  *
2287  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2288  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2289  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2290  * details.)
2291  */
2292 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2293         __releases(rq->lock)
2294 {
2295         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2296         long prev_state;
2297
2298         rq->prev_mm = NULL;
2299
2300         /*
2301          * A task struct has one reference for the use as "current".
2302          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2303          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2304          * the scheduled task must drop that reference.
2305          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2306          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2307          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2308          * be dropped twice.
2309          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2310          */
2311         prev_state = prev->state;
2312         finish_arch_switch(prev);
2313         finish_lock_switch(rq, prev);
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315         if (current->sched_class->post_schedule)
2316                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2317 #endif
2318
2319         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2320         if (mm)
2321                 mmdrop(mm);
2322         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2323                 /*
2324                  * Remove function-return probe instances associated with this
2325                  * task and put them back on the free list.
2326                  */
2327                 kprobe_flush_task(prev);
2328                 put_task_struct(prev);
2329         }
2330 }
2331
2332 /**
2333  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2334  * @prev: the thread we just switched away from.
2335  */
2336 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2337         __releases(rq->lock)
2338 {
2339         struct rq *rq = this_rq();
2340
2341         finish_task_switch(rq, prev);
2342 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2343         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2344         preempt_enable();
2345 #endif
2346         if (current->set_child_tid)
2347                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2348 }
2349
2350 /*
2351  * context_switch - switch to the new MM and the new
2352  * thread's register state.
2353  */
2354 static inline void
2355 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2356                struct task_struct *next)
2357 {
2358         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2359
2360         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2361         mm = next->mm;
2362         oldmm = prev->active_mm;
2363         /*
2364          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2365          * combine the page table reload and the switch backend into
2366          * one hypercall.
2367          */
2368         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2369
2370         if (unlikely(!mm)) {
2371                 next->active_mm = oldmm;
2372                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2373                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2374         } else
2375                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2376
2377         if (unlikely(!prev->mm)) {
2378                 prev->active_mm = NULL;
2379                 rq->prev_mm = oldmm;
2380         }
2381         /*
2382          * Since the runqueue lock will be released by the next
2383          * task (which is an invalid locking op but in the case
2384          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2385          * do an early lockdep release here:
2386          */
2387 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2388         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2389 #endif
2390
2391         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2392         switch_to(prev, next, prev);
2393
2394         barrier();
2395         /*
2396          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2397          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2398          * frame will be invalid.
2399          */
2400         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2401 }
2402
2403 /*
2404  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2405  *
2406  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2407  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2408  * number of context switches performed since bootup.
2409  */
2410 unsigned long nr_running(void)
2411 {
2412         unsigned long i, sum = 0;
2413
2414         for_each_online_cpu(i)
2415                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2416
2417         return sum;
2418 }
2419
2420 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2421 {
2422         unsigned long i, sum = 0;
2423
2424         for_each_possible_cpu(i)
2425                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2426
2427         /*
2428          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2429          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2430          */
2431         if (unlikely((long)sum < 0))
2432                 sum = 0;
2433
2434         return sum;
2435 }
2436
2437 unsigned long long nr_context_switches(void)
2438 {
2439         int i;
2440         unsigned long long sum = 0;
2441
2442         for_each_possible_cpu(i)
2443                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2444
2445         return sum;
2446 }
2447
2448 unsigned long nr_iowait(void)
2449 {
2450         unsigned long i, sum = 0;
2451
2452         for_each_possible_cpu(i)
2453                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2454
2455         return sum;
2456 }
2457
2458 unsigned long nr_active(void)
2459 {
2460         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2461
2462         for_each_online_cpu(i) {
2463                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2464                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2465         }
2466
2467         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2468                 uninterruptible = 0;
2469
2470         return running + uninterruptible;
2471 }
2472
2473 /*
2474  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2475  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2476  */
2477 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2478 {
2479         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2480         int i, scale;
2481
2482         this_rq->nr_load_updates++;
2483
2484         /* Update our load: */
2485         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2486                 unsigned long old_load, new_load;
2487
2488                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2489
2490                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2491                 new_load = this_load;
2492                 /*
2493                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2494                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2495                  * example.
2496                  */
2497                 if (new_load > old_load)
2498                         new_load += scale-1;
2499                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2500         }
2501 }
2502
2503 #ifdef CONFIG_SMP
2504
2505 /*
2506  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2507  *
2508  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2509  * you need to do so manually before calling.
2510  */
2511 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2512         __acquires(rq1->lock)
2513         __acquires(rq2->lock)
2514 {
2515         BUG_ON(!irqs_disabled());
2516         if (rq1 == rq2) {
2517                 spin_lock(&rq1->lock);
2518                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2519         } else {
2520                 if (rq1 < rq2) {
2521                         spin_lock(&rq1->lock);
2522                         spin_lock(&rq2->lock);
2523                 } else {
2524                         spin_lock(&rq2->lock);
2525                         spin_lock(&rq1->lock);
2526                 }
2527         }
2528         update_rq_clock(rq1);
2529         update_rq_clock(rq2);
2530 }
2531
2532 /*
2533  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2534  *
2535  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2536  * you need to do so manually after calling.
2537  */
2538 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2539         __releases(rq1->lock)
2540         __releases(rq2->lock)
2541 {
2542         spin_unlock(&rq1->lock);
2543         if (rq1 != rq2)
2544                 spin_unlock(&rq2->lock);
2545         else
2546                 __release(rq2->lock);
2547 }
2548
2549 /*
2550  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2551  */
2552 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2553         __releases(this_rq->lock)
2554         __acquires(busiest->lock)
2555         __acquires(this_rq->lock)
2556 {
2557         int ret = 0;
2558
2559         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2560                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2561                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2562                 BUG_ON(1);
2563         }
2564         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2565                 if (busiest < this_rq) {
2566                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2567                         spin_lock(&busiest->lock);
2568                         spin_lock(&this_rq->lock);
2569                         ret = 1;
2570                 } else
2571                         spin_lock(&busiest->lock);
2572         }
2573         return ret;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2578  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2579  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2580  * the cpu_allowed mask is restored.
2581  */
2582 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2583 {
2584         struct migration_req req;
2585         unsigned long flags;
2586         struct rq *rq;
2587
2588         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2589         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2590             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2591                 goto out;
2592
2593         /* force the process onto the specified CPU */
2594         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2595                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2596                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2597
2598                 get_task_struct(mt);
2599                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2600                 wake_up_process(mt);
2601                 put_task_struct(mt);
2602                 wait_for_completion(&req.done);
2603
2604                 return;
2605         }
2606 out:
2607         task_rq_unlock(rq, &flags);
2608 }
2609
2610 /*
2611  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2612  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2613  */
2614 void sched_exec(void)
2615 {
2616         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2617         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2618         put_cpu();
2619         if (new_cpu != this_cpu)
2620                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2621 }
2622
2623 /*
2624  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2625  * Both runqueues must be locked.
2626  */
2627 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2628                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2629 {
2630         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2631         set_task_cpu(p, this_cpu);
2632         activate_task(this_rq, p, 0);
2633         /*
2634          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2635          * to be always true for them.
2636          */
2637         check_preempt_curr(this_rq, p);
2638 }
2639
2640 /*
2641  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2642  */
2643 static
2644 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2645                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2646                      int *all_pinned)
2647 {
2648         /*
2649          * We do not migrate tasks that are:
2650          * 1) running (obviously), or
2651          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2652          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2653          */
2654         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2655                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2656                 return 0;
2657         }
2658         *all_pinned = 0;
2659
2660         if (task_running(rq, p)) {
2661                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2662                 return 0;
2663         }
2664
2665         /*
2666          * Aggressive migration if:
2667          * 1) task is cache cold, or
2668          * 2) too many balance attempts have failed.
2669          */
2670
2671         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2672                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2673 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2674                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2675                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2676                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2677                 }
2678 #endif
2679                 return 1;
2680         }
2681
2682         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2683                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2684                 return 0;
2685         }
2686         return 1;
2687 }
2688
2689 static unsigned long
2690 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2691               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2692               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2693               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2694 {
2695         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2696         struct task_struct *p;
2697         long rem_load_move = max_load_move;
2698
2699         if (max_load_move == 0)
2700                 goto out;
2701
2702         pinned = 1;
2703
2704         /*
2705          * Start the load-balancing iterator:
2706          */
2707         p = iterator->start(iterator->arg);
2708 next:
2709         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2710                 goto out;
2711         /*
2712          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2713          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2714          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2715          */
2716         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2717                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2718         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2719             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2720                 p = iterator->next(iterator->arg);
2721                 goto next;
2722         }
2723
2724         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2725         pulled++;
2726         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2727
2728         /*
2729          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2730          */
2731         if (rem_load_move > 0) {
2732                 if (p->prio < *this_best_prio)
2733                         *this_best_prio = p->prio;
2734                 p = iterator->next(iterator->arg);
2735                 goto next;
2736         }
2737 out:
2738         /*
2739          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2740          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2741          * inside pull_task().
2742          */
2743         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2744
2745         if (all_pinned)
2746                 *all_pinned = pinned;
2747
2748         return max_load_move - rem_load_move;
2749 }
2750
2751 /*
2752  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2753  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2754  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2755  *
2756  * Called with both runqueues locked.
2757  */
2758 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2759                       unsigned long max_load_move,
2760                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2761                       int *all_pinned)
2762 {
2763         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2764         unsigned long total_load_moved = 0;
2765         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2766
2767         do {
2768                 total_load_moved +=
2769                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2770                                 max_load_move - total_load_moved,
2771                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2772                 class = class->next;
2773         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2774
2775         return total_load_moved > 0;
2776 }
2777
2778 static int
2779 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2780                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2781                    struct rq_iterator *iterator)
2782 {
2783         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2784         int pinned = 0;
2785
2786         while (p) {
2787                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2788                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2789                         /*
2790                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2791                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2792                          * stats here rather than inside pull_task().
2793                          */
2794                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2795
2796                         return 1;
2797                 }
2798                 p = iterator->next(iterator->arg);
2799         }
2800
2801         return 0;
2802 }
2803
2804 /*
2805  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2806  * part of active balancing operations within "domain".
2807  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2808  *
2809  * Called with both runqueues locked.
2810  */
2811 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2812                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2813 {
2814         const struct sched_class *class;
2815
2816         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2817                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2818                         return 1;
2819
2820         return 0;
2821 }
2822
2823 /*
2824  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2825  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2826  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2827  */
2828 static struct sched_group *
2829 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2830                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2831                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2832 {
2833         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2834         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2835         unsigned long max_pull;
2836         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2837         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2838         int load_idx, group_imb = 0;
2839 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2840         int power_savings_balance = 1;
2841         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2842         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2843         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2844 #endif
2845
2846         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2847         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2848         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2849         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2850                 load_idx = sd->busy_idx;
2851         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2852                 load_idx = sd->newidle_idx;
2853         else
2854                 load_idx = sd->idle_idx;
2855
2856         do {
2857                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2858                 int local_group;
2859                 int i;
2860                 int __group_imb = 0;
2861                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2862                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2863
2864                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2865
2866                 if (local_group)
2867                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2868
2869                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2870                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2871                 max_cpu_load = 0;
2872                 min_cpu_load = ~0UL;
2873
2874                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2875                         struct rq *rq;
2876
2877                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2878                                 continue;
2879
2880                         rq = cpu_rq(i);
2881
2882                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2883                                 *sd_idle = 0;
2884
2885                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2886                         if (local_group) {
2887                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2888                                         first_idle_cpu = 1;
2889                                         balance_cpu = i;
2890                                 }
2891
2892                                 load = target_load(i, load_idx);
2893                         } else {
2894                                 load = source_load(i, load_idx);
2895                                 if (load > max_cpu_load)
2896                                         max_cpu_load = load;
2897                                 if (min_cpu_load > load)
2898                                         min_cpu_load = load;
2899                         }
2900
2901                         avg_load += load;
2902                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2903                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2904                 }
2905
2906                 /*
2907                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2908                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2909                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2910                  * to do the newly idle load balance.
2911                  */
2912                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2913                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2914                         *balance = 0;
2915                         goto ret;
2916                 }
2917
2918                 total_load += avg_load;
2919                 total_pwr += group->__cpu_power;
2920
2921                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2922                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2923                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2924
2925                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2926                         __group_imb = 1;
2927
2928                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2929
2930                 if (local_group) {
2931                         this_load = avg_load;
2932                         this = group;
2933                         this_nr_running = sum_nr_running;
2934                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2935                 } else if (avg_load > max_load &&
2936                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2937                         max_load = avg_load;
2938                         busiest = group;
2939                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2940                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2941                         group_imb = __group_imb;
2942                 }
2943
2944 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2945                 /*
2946                  * Busy processors will not participate in power savings
2947                  * balance.
2948                  */
2949                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2950                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2951                         goto group_next;
2952
2953                 /*
2954                  * If the local group is idle or completely loaded
2955                  * no need to do power savings balance at this domain
2956                  */
2957                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2958                                     !this_nr_running))
2959                         power_savings_balance = 0;
2960
2961                 /*
2962                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2963                  * don't include that group in power savings calculations
2964                  */
2965                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2966                     || !sum_nr_running)
2967                         goto group_next;
2968
2969                 /*
2970                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2971                  * This is the group from where we need to pick up the load
2972                  * for saving power
2973                  */
2974                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2975                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2976                      first_cpu(group->cpumask) <
2977                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2978                         group_min = group;
2979                         min_nr_running = sum_nr_running;
2980                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2981                                                 sum_nr_running;
2982                 }
2983
2984                 /*
2985                  * Calculate the group which is almost near its
2986                  * capacity but still has some space to pick up some load
2987                  * from other group and save more power
2988                  */
2989                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2990                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2991                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2992                              first_cpu(group->cpumask) >
2993                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2994                                 group_leader = group;
2995                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2996                         }
2997                 }
2998 group_next:
2999 #endif
3000                 group = group->next;
3001         } while (group != sd->groups);
3002
3003         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3004                 goto out_balanced;
3005
3006         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3007
3008         if (this_load >= avg_load ||
3009                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3010                 goto out_balanced;
3011
3012         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3013         if (group_imb)
3014                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3015
3016         /*
3017          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3018          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3019          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3020          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3021          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3022          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3023          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3024          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3025          * appear as very large values with unsigned longs.
3026          */
3027         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3028                 goto out_balanced;
3029
3030         /*
3031          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3032          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3033          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3034          */
3035         if (max_load < avg_load) {
3036                 *imbalance = 0;
3037                 goto small_imbalance;
3038         }
3039
3040         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3041         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3042
3043         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3044         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3045                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3046                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3047
3048         /*
3049          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3050          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3051          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3052          * moved
3053          */
3054         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3055                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3056                 unsigned int imbn;
3057
3058 small_imbalance:
3059                 pwr_move = pwr_now = 0;
3060                 imbn = 2;
3061                 if (this_nr_running) {
3062                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3063                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3064                                 imbn = 1;
3065                 } else
3066                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3067
3068                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3069                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3070                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3071                         return busiest;
3072                 }
3073
3074                 /*
3075                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3076                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3077                  * moving them.
3078                  */
3079
3080                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3081                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3082                 pwr_now += this->__cpu_power *
3083                                 min(this_load_per_task, this_load);
3084                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3085
3086                 /* Amount of load we'd subtract */
3087                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3088                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3089                 if (max_load > tmp)
3090                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3091                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3092
3093                 /* Amount of load we'd add */
3094                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3095                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3096                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3097                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3098                 else
3099                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3100                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3101                 pwr_move += this->__cpu_power *
3102                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3103                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3104
3105                 /* Move if we gain throughput */
3106                 if (pwr_move > pwr_now)
3107                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3108         }
3109
3110         return busiest;
3111
3112 out_balanced:
3113 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3114         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3115                 goto ret;
3116
3117         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3118                 *imbalance = min_load_per_task;
3119                 return group_min;
3120         }
3121 #endif
3122 ret:
3123         *imbalance = 0;
3124         return NULL;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3129  */
3130 static struct rq *
3131 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3132                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
3133 {
3134         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3135         unsigned long max_load = 0;
3136         int i;
3137
3138         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3139                 unsigned long wl;
3140
3141                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3142                         continue;
3143
3144                 rq = cpu_rq(i);
3145                 wl = weighted_cpuload(i);
3146
3147                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3148                         continue;
3149
3150                 if (wl > max_load) {
3151                         max_load = wl;
3152                         busiest = rq;
3153                 }
3154         }
3155
3156         return busiest;
3157 }
3158
3159 /*
3160  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3161  * so long as it is large enough.
3162  */
3163 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3164
3165 /*
3166  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3167  * tasks if there is an imbalance.
3168  */
3169 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3170                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3171                         int *balance)
3172 {
3173         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3174         struct sched_group *group;
3175         unsigned long imbalance;
3176         struct rq *busiest;
3177         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3178         unsigned long flags;
3179
3180         /*
3181          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3182          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3183          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3184          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3185          */
3186         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3187             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3188                 sd_idle = 1;
3189
3190         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3191
3192 redo:
3193         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3194                                    &cpus, balance);
3195
3196         if (*balance == 0)
3197                 goto out_balanced;
3198
3199         if (!group) {
3200                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3201                 goto out_balanced;
3202         }
3203
3204         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3205         if (!busiest) {
3206                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3207                 goto out_balanced;
3208         }
3209
3210         BUG_ON(busiest == this_rq);
3211
3212         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3213
3214         ld_moved = 0;
3215         if (busiest->nr_running > 1) {
3216                 /*
3217                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3218                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3219                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3220                  * correctly treated as an imbalance.
3221                  */
3222                 local_irq_save(flags);
3223                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3224                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3225                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3226                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3227                 local_irq_restore(flags);
3228
3229                 /*
3230                  * some other cpu did the load balance for us.
3231                  */
3232                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3233                         resched_cpu(this_cpu);
3234
3235                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3236                 if (unlikely(all_pinned)) {
3237                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3238                         if (!cpus_empty(cpus))
3239                                 goto redo;
3240                         goto out_balanced;
3241                 }
3242         }
3243
3244         if (!ld_moved) {
3245                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3246                 sd->nr_balance_failed++;
3247
3248                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3249
3250                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3251
3252                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3253                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3254                          */
3255                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3256                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3257                                 all_pinned = 1;
3258                                 goto out_one_pinned;
3259                         }
3260
3261                         if (!busiest->active_balance) {
3262                                 busiest->active_balance = 1;
3263                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3264                                 active_balance = 1;
3265                         }
3266                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3267                         if (active_balance)
3268                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3269
3270                         /*
3271                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3272                          * counter.
3273                          */
3274                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3275                 }
3276         } else
3277                 sd->nr_balance_failed = 0;
3278
3279         if (likely(!active_balance)) {
3280                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3281                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3282         } else {
3283                 /*
3284                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3285                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3286                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3287                  * move_tasks).
3288                  */
3289                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3290                         sd->balance_interval *= 2;
3291         }
3292
3293         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3294             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3295                 return -1;
3296         return ld_moved;
3297
3298 out_balanced:
3299         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3300
3301         sd->nr_balance_failed = 0;
3302
3303 out_one_pinned:
3304         /* tune up the balancing interval */
3305         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3306                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3307                 sd->balance_interval *= 2;
3308
3309         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3310             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3311                 return -1;
3312         return 0;
3313 }
3314
3315 /*
3316  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3317  * tasks if there is an imbalance.
3318  *
3319  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3320  * this_rq is locked.
3321  */
3322 static int
3323 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3324 {
3325         struct sched_group *group;
3326         struct rq *busiest = NULL;
3327         unsigned long imbalance;
3328         int ld_moved = 0;
3329         int sd_idle = 0;
3330         int all_pinned = 0;
3331         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3332
3333         /*
3334          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3335          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3336          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3337          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3338          */
3339         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3340             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3341                 sd_idle = 1;
3342
3343         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3344 redo:
3345         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3346                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3347         if (!group) {
3348                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3349                 goto out_balanced;
3350         }
3351
3352         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3353                                 &cpus);
3354         if (!busiest) {
3355                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3356                 goto out_balanced;
3357         }
3358
3359         BUG_ON(busiest == this_rq);
3360
3361         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3362
3363         ld_moved = 0;
3364         if (busiest->nr_running > 1) {
3365                 /* Attempt to move tasks */
3366                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3367                 /* this_rq->clock is already updated */
3368                 update_rq_clock(busiest);
3369                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3370                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3371                                         &all_pinned);
3372                 spin_unlock(&busiest->lock);
3373
3374                 if (unlikely(all_pinned)) {
3375                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3376                         if (!cpus_empty(cpus))
3377                                 goto redo;
3378                 }
3379         }
3380
3381         if (!ld_moved) {
3382                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3383                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3384                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3385                         return -1;
3386         } else
3387                 sd->nr_balance_failed = 0;
3388
3389         return ld_moved;
3390
3391 out_balanced:
3392         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3393         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3394             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3395                 return -1;
3396         sd->nr_balance_failed = 0;
3397
3398         return 0;
3399 }
3400
3401 /*
3402  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3403  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3404  */
3405 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3406 {
3407         struct sched_domain *sd;
3408         int pulled_task = -1;
3409         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3410
3411         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3412                 unsigned long interval;
3413
3414                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3415                         continue;
3416
3417                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3418                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3419                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3420                                                                 this_rq, sd);
3421
3422                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3423                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3424                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3425                 if (pulled_task)
3426                         break;
3427         }
3428         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3429                 /*
3430                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3431                  * a busy processor. So reset next_balance.
3432                  */
3433                 this_rq->next_balance = next_balance;
3434         }
3435 }
3436
3437 /*
3438  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3439  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3440  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3441  * logical imbalances.
3442  *
3443  * Called with busiest_rq locked.
3444  */
3445 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3446 {
3447         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3448         struct sched_domain *sd;
3449         struct rq *target_rq;
3450
3451         /* Is there any task to move? */
3452         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3453                 return;
3454
3455         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3456
3457         /*
3458          * This condition is "impossible", if it occurs
3459          * we need to fix it. Originally reported by
3460          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3461          */
3462         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3463
3464         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3465         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3466         update_rq_clock(busiest_rq);
3467         update_rq_clock(target_rq);
3468
3469         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3470         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3471                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3472                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3473                                 break;
3474         }
3475
3476         if (likely(sd)) {
3477                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3478
3479                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3480                                   sd, CPU_IDLE))
3481                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3482                 else
3483                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3484         }
3485         spin_unlock(&target_rq->lock);
3486 }
3487
3488 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3489 static struct {
3490         atomic_t load_balancer;
3491         cpumask_t cpu_mask;
3492 } nohz ____cacheline_aligned = {
3493         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3494         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3495 };
3496
3497 /*
3498  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3499  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3500  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3501  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3502  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3503  * arrives...
3504  *
3505  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3506  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3507  * nohz.cpu_mask..
3508  *
3509  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3510  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3511  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3512  * there is no need for ilb owner.
3513  *
3514  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3515  * next busy scheduler_tick()
3516  */
3517 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3518 {
3519         int cpu = smp_processor_id();
3520
3521         if (stop_tick) {
3522                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3523                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3524
3525                 /*
3526                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3527                  */
3528                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3529                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3530                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3531                                 BUG();
3532                         return 0;
3533                 }
3534
3535                 /* time for ilb owner also to sleep */
3536                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3537                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3538                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3539                         return 0;
3540                 }
3541
3542                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3543                         /* make me the ilb owner */
3544                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3545                                 return 1;
3546                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3547                         return 1;
3548         } else {
3549                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3550                         return 0;
3551
3552                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3553
3554                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3555                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3556                                 BUG();
3557         }
3558         return 0;
3559 }
3560 #endif
3561
3562 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3563
3564 /*
3565  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3566  * and initiates a balancing operation if so.
3567  *
3568  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3569  */
3570 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3571 {
3572         int balance = 1;
3573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3574         unsigned long interval;
3575         struct sched_domain *sd;
3576         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3577         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3578         int update_next_balance = 0;
3579
3580         for_each_domain(cpu, sd) {
3581                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3582                         continue;
3583
3584                 interval = sd->balance_interval;
3585                 if (idle != CPU_IDLE)
3586                         interval *= sd->busy_factor;
3587
3588                 /* scale ms to jiffies */
3589                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3590                 if (unlikely(!interval))
3591                         interval = 1;
3592                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3593                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3594
3595
3596                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3597                         if (!spin_trylock(&balancing))
3598                                 goto out;
3599                 }
3600
3601                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3602                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3603                                 /*
3604                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3605                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3606                                  * not idle.
3607                                  */
3608                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3609                         }
3610                         sd->last_balance = jiffies;
3611                 }
3612                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3613                         spin_unlock(&balancing);
3614 out:
3615                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3616                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3617                         update_next_balance = 1;
3618                 }
3619
3620                 /*
3621                  * Stop the load balance at this level. There is another
3622                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3623                  * actively.
3624                  */
3625                 if (!balance)
3626                         break;
3627         }
3628
3629         /*
3630          * next_balance will be updated only when there is a need.
3631          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3632          * updated.
3633          */
3634         if (likely(update_next_balance))
3635                 rq->next_balance = next_balance;
3636 }
3637
3638 /*
3639  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3640  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3641  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3642  */
3643 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3644 {
3645         int this_cpu = smp_processor_id();
3646         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3647         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3648                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3649
3650         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3651
3652 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3653         /*
3654          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3655          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3656          * stopped.
3657          */
3658         if (this_rq->idle_at_tick &&
3659             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3660                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3661                 struct rq *rq;
3662                 int balance_cpu;
3663
3664                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3665                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3666                         /*
3667                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3668                          * work being done for other cpus. Next load
3669                          * balancing owner will pick it up.
3670                          */
3671                         if (need_resched())
3672                                 break;
3673
3674                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3675
3676                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3677                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3678                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3679                 }
3680         }
3681 #endif
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3686  *
3687  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3688  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3689  * if the whole system is idle.
3690  */
3691 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3692 {
3693 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3694         /*
3695          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3696          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3697          * load balancer.
3698          */
3699         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3700                 rq->in_nohz_recently = 0;
3701
3702                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3703                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3704                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3705                 }
3706
3707                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3708                         /*
3709                          * simple selection for now: Nominate the
3710                          * first cpu in the nohz list to be the next
3711                          * ilb owner.
3712                          *
3713                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3714                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3715                          */
3716                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3717
3718                         if (ilb != NR_CPUS)
3719                                 resched_cpu(ilb);
3720                 }
3721         }
3722
3723         /*
3724          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3725          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3726          */
3727         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3728             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3729                 resched_cpu(cpu);
3730                 return;
3731         }
3732
3733         /*
3734          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3735          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3736          */
3737         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3738             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3739                 return;
3740 #endif
3741         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3742                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3743 }
3744
3745 #else   /* CONFIG_SMP */
3746
3747 /*
3748  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3749  */
3750 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3751 {
3752 }
3753
3754 #endif
3755
3756 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3757
3758 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3759
3760 /*
3761  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3762  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3763  */
3764 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3765 {
3766         unsigned long flags;
3767         u64 ns, delta_exec;
3768         struct rq *rq;
3769
3770         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3771         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3772         if (task_current(rq, p)) {
3773                 update_rq_clock(rq);
3774                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3775                 if ((s64)delta_exec > 0)
3776                         ns += delta_exec;
3777         }
3778         task_rq_unlock(rq, &flags);
3779
3780         return ns;
3781 }
3782
3783 /*
3784  * Account user cpu time to a process.
3785  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3786  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3787  */
3788 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3789 {
3790         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3791         cputime64_t tmp;
3792
3793         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3794
3795         /* Add user time to cpustat. */
3796         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3797         if (TASK_NICE(p) > 0)
3798                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3799         else
3800                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3801 }
3802
3803 /*
3804  * Account guest cpu time to a process.
3805  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3806  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3807  */
3808 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3809 {
3810         cputime64_t tmp;
3811         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3812
3813         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3814
3815         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3816         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3817
3818         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3819         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3820 }
3821
3822 /*
3823  * Account scaled user cpu time to a process.
3824  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3825  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3826  */
3827 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3828 {
3829         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3830 }
3831
3832 /*
3833  * Account system cpu time to a process.
3834  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3835  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3836  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3837  */
3838 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3839                          cputime_t cputime)
3840 {
3841         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3842         struct rq *rq = this_rq();
3843         cputime64_t tmp;
3844
3845         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3846                 return account_guest_time(p, cputime);
3847
3848         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3849
3850         /* Add system time to cpustat. */
3851         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3852         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3853                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3854         else if (softirq_count())
3855                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3856         else if (p != rq->idle)
3857                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3858         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3859                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3860         else
3861                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3862         /* Account for system time used */
3863         acct_update_integrals(p);
3864 }
3865
3866 /*
3867  * Account scaled system cpu time to a process.
3868  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3869  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3870  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3871  */
3872 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3873 {
3874         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3875 }
3876
3877 /*
3878  * Account for involuntary wait time.
3879  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3880  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3881  */
3882 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3883 {
3884         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3885         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3886         struct rq *rq = this_rq();
3887
3888         if (p == rq->idle) {
3889                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3890                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3891                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3892                 else
3893                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3894         } else
3895                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3896 }
3897
3898 /*
3899  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3900  * We call it with interrupts disabled.
3901  *
3902  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3903  * timeslices.
3904  */
3905 void scheduler_tick(void)
3906 {
3907         int cpu = smp_processor_id();
3908         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3909         struct task_struct *curr = rq->curr;
3910         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3911
3912         spin_lock(&rq->lock);
3913         __update_rq_clock(rq);
3914         /*
3915          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3916          */
3917         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3918                 rq->clock = next_tick;
3919                 rq->clock_underflows++;
3920         }
3921         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3922         update_last_tick_seen(rq);
3923         update_cpu_load(rq);
3924         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3925         spin_unlock(&rq->lock);
3926
3927 #ifdef CONFIG_SMP
3928         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3929         trigger_load_balance(rq, cpu);
3930 #endif
3931 }
3932
3933 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3934
3935 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3936 {
3937         /*
3938          * Underflow?
3939          */
3940         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3941                 return;
3942         preempt_count() += val;
3943         /*
3944          * Spinlock count overflowing soon?
3945          */
3946         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3947                                 PREEMPT_MASK - 10);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3950
3951 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3952 {
3953         /*
3954          * Underflow?
3955          */
3956         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3957                 return;
3958         /*
3959          * Is the spinlock portion underflowing?
3960          */
3961         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3962                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3963                 return;
3964
3965         preempt_count() -= val;
3966 }
3967 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3968
3969 #endif
3970
3971 /*
3972  * Print scheduling while atomic bug:
3973  */
3974 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3975 {
3976         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3977
3978         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3979                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3980
3981         debug_show_held_locks(prev);
3982         if (irqs_disabled())
3983                 print_irqtrace_events(prev);
3984
3985         if (regs)
3986                 show_regs(regs);
3987         else
3988                 dump_stack();
3989 }
3990
3991 /*
3992  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3993  */
3994 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3995 {
3996         /*
3997          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3998          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3999          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4000          */
4001         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4002                 __schedule_bug(prev);
4003
4004         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4005
4006         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4007 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4008         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4009                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4010                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4011         }
4012 #endif
4013 }
4014
4015 /*
4016  * Pick up the highest-prio task:
4017  */
4018 static inline struct task_struct *
4019 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4020 {
4021         const struct sched_class *class;
4022         struct task_struct *p;
4023
4024         /*
4025          * Optimization: we know that if all tasks are in
4026          * the fair class we can call that function directly:
4027          */
4028         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4029                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4030                 if (likely(p))
4031                         return p;
4032         }
4033
4034         class = sched_class_highest;
4035         for ( ; ; ) {
4036                 p = class->pick_next_task(rq);
4037                 if (p)
4038                         return p;
4039                 /*
4040                  * Will never be NULL as the idle class always
4041                  * returns a non-NULL p:
4042                  */
4043                 class = class->next;
4044         }
4045 }
4046
4047 /*
4048  * schedule() is the main scheduler function.
4049  */
4050 asmlinkage void __sched schedule(void)
4051 {
4052         struct task_struct *prev, *next;
4053         unsigned long *switch_count;
4054         struct rq *rq;
4055         int cpu;
4056
4057 need_resched:
4058         preempt_disable();
4059         cpu = smp_processor_id();
4060         rq = cpu_rq(cpu);
4061         rcu_qsctr_inc(cpu);
4062         prev = rq->curr;
4063         switch_count = &prev->nivcsw;
4064
4065         release_kernel_lock(prev);
4066 need_resched_nonpreemptible:
4067
4068         schedule_debug(prev);
4069
4070         hrtick_clear(rq);
4071
4072         /*
4073          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4074          */
4075         local_irq_disable();
4076         __update_rq_clock(rq);
4077         spin_lock(&rq->lock);
4078         clear_tsk_need_resched(prev);
4079
4080         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4081                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4082                                 signal_pending(prev))) {
4083                         prev->state = TASK_RUNNING;
4084                 } else {
4085                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4086                 }
4087                 switch_count = &prev->nvcsw;
4088         }
4089
4090 #ifdef CONFIG_SMP
4091         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4092                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4093 #endif
4094
4095         if (unlikely(!rq->nr_running))
4096                 idle_balance(cpu, rq);
4097
4098         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4099         next = pick_next_task(rq, prev);
4100
4101         sched_info_switch(prev, next);
4102
4103         if (likely(prev != next)) {
4104                 rq->nr_switches++;
4105                 rq->curr = next;
4106                 ++*switch_count;
4107
4108                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4109                 /*
4110                  * the context switch might have flipped the stack from under
4111                  * us, hence refresh the local variables.
4112                  */
4113                 cpu = smp_processor_id();
4114                 rq = cpu_rq(cpu);
4115         } else
4116                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4117
4118         hrtick_set(rq);
4119
4120         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4121                 goto need_resched_nonpreemptible;
4122
4123         preempt_enable_no_resched();
4124         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4125                 goto need_resched;
4126 }
4127 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4128
4129 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4130 /*
4131  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4132  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4133  * occur there and call schedule directly.
4134  */
4135 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4136 {
4137         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4138         struct task_struct *task = current;
4139         int saved_lock_depth;
4140
4141         /*
4142          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4143          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4144          */
4145         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4146                 return;
4147
4148         do {
4149                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4150
4151                 /*
4152                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4153                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4154                  * auto-release the semaphore:
4155                  */
4156                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4157                 task->lock_depth = -1;
4158                 schedule();
4159                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4160                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4161
4162                 /*
4163                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4164                  * between schedule and now.
4165                  */
4166                 barrier();
4167         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4168 }
4169 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4170
4171 /*
4172  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4173  * off of irq context.
4174  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4175  * protect us against recursive calling from irq.
4176  */
4177 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4178 {
4179         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4180         struct task_struct *task = current;
4181         int saved_lock_depth;
4182
4183         /* Catch callers which need to be fixed */
4184         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4185
4186         do {
4187                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4188
4189                 /*
4190                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4191                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4192                  * auto-release the semaphore:
4193                  */
4194                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4195                 task->lock_depth = -1;
4196                 local_irq_enable();
4197                 schedule();
4198                 local_irq_disable();
4199                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4200                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4201
4202                 /*
4203                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4204                  * between schedule and now.
4205                  */
4206                 barrier();
4207         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4208 }
4209
4210 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4211
4212 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4213                           void *key)
4214 {
4215         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4216 }
4217 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4218
4219 /*
4220  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4221  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4222  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4223  *
4224  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4225  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4226  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4227  */
4228 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4229                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4230 {
4231         wait_queue_t *curr, *next;
4232
4233         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4234                 unsigned flags = curr->flags;
4235
4236                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4237                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4238                         break;
4239         }
4240 }
4241
4242 /**
4243  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4244  * @q: the waitqueue
4245  * @mode: which threads
4246  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4247  * @key: is directly passed to the wakeup function
4248  */
4249 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4250                         int nr_exclusive, void *key)
4251 {
4252         unsigned long flags;
4253
4254         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4255         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4256         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4257 }
4258 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4259
4260 /*
4261  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4262  */
4263 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4264 {
4265         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4266 }
4267
4268 /**
4269  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4270  * @q: the waitqueue
4271  * @mode: which threads
4272  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4273  *
4274  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4275  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4276  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4277  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4278  *
4279  * On UP it can prevent extra preemption.
4280  */
4281 void
4282 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4283 {
4284         unsigned long flags;
4285         int sync = 1;
4286
4287         if (unlikely(!q))
4288                 return;
4289
4290         if (unlikely(!nr_exclusive))
4291                 sync = 0;
4292
4293         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4294         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4295         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4296 }
4297 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4298
4299 void complete(struct completion *x)
4300 {
4301         unsigned long flags;
4302
4303         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4304         x->done++;
4305         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4306         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4307 }
4308 EXPORT_SYMBOL(complete);
4309
4310 void complete_all(struct completion *x)
4311 {
4312         unsigned long flags;
4313
4314         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4315         x->done += UINT_MAX/2;
4316         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4317         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4318 }
4319 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4320
4321 static inline long __sched
4322 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4323 {
4324         if (!x->done) {
4325                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4326
4327                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4328                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4329                 do {
4330                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4331                              signal_pending(current)) ||
4332                             (state == TASK_KILLABLE &&
4333                              fatal_signal_pending(current))) {
4334                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4335                                 return -ERESTARTSYS;
4336                         }
4337                         __set_current_state(state);
4338                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4339                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4340                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4341                         if (!timeout) {
4342                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4343                                 return timeout;
4344                         }
4345                 } while (!x->done);
4346                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4347         }
4348         x->done--;
4349         return timeout;
4350 }
4351
4352 static long __sched
4353 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4354 {
4355         might_sleep();
4356
4357         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4358         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4359         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4360         return timeout;
4361 }
4362
4363 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4364 {
4365         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4366 }
4367 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4368
4369 unsigned long __sched
4370 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4371 {
4372         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4373 }
4374 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4375
4376 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4377 {
4378         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4379         if (t == -ERESTARTSYS)
4380                 return t;
4381         return 0;
4382 }
4383 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4384
4385 unsigned long __sched
4386 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4387                                           unsigned long timeout)
4388 {
4389         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4390 }
4391 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4392
4393 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4394 {
4395         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4396         if (t == -ERESTARTSYS)
4397                 return t;
4398         return 0;
4399 }
4400 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4401
4402 static long __sched
4403 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4404 {
4405         unsigned long flags;
4406         wait_queue_t wait;
4407
4408         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4409
4410         __set_current_state(state);
4411
4412         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4413         __add_wait_queue(q, &wait);
4414         spin_unlock(&q->lock);
4415         timeout = schedule_timeout(timeout);
4416         spin_lock_irq(&q->lock);
4417         __remove_wait_queue(q, &wait);
4418         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4419
4420         return timeout;
4421 }
4422
4423 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4424 {
4425         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4426 }
4427 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4428
4429 long __sched
4430 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4431 {
4432         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4435
4436 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4437 {
4438         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4439 }
4440 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4441
4442 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4443 {
4444         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4445 }
4446 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4447
4448 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4449
4450 /*
4451  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4452  * @p: task
4453  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4454  *
4455  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4456  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4457  *
4458  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4459  */
4460 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4461 {
4462         unsigned long flags;
4463         int oldprio, on_rq, running;
4464         struct rq *rq;
4465         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4466
4467         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4468
4469         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4470         update_rq_clock(rq);
4471
4472         oldprio = p->prio;
4473         on_rq = p->se.on_rq;
4474         running = task_current(rq, p);
4475         if (on_rq)
4476                 dequeue_task(rq, p, 0);
4477         if (running)
4478                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4479
4480         if (rt_prio(prio))
4481                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4482         else
4483                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4484
4485         p->prio = prio;
4486
4487         if (running)
4488                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4489         if (on_rq) {
4490                 enqueue_task(rq, p, 0);
4491
4492                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4493         }
4494         task_rq_unlock(rq, &flags);
4495 }
4496
4497 #endif
4498
4499 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4500 {
4501         int old_prio, delta, on_rq;
4502         unsigned long flags;
4503         struct rq *rq;
4504
4505         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4506                 return;
4507         /*
4508          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4509          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4510          */
4511         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4512         update_rq_clock(rq);
4513         /*
4514          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4515          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4516          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4517          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4518          */
4519         if (task_has_rt_policy(p)) {
4520                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4521                 goto out_unlock;
4522         }
4523         on_rq = p->se.on_rq;
4524         if (on_rq) {
4525                 dequeue_task(rq, p, 0);
4526                 dec_load(rq, p);
4527         }
4528
4529         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4530         set_load_weight(p);
4531         old_prio = p->prio;
4532         p->prio = effective_prio(p);
4533         delta = p->prio - old_prio;
4534
4535         if (on_rq) {
4536                 enqueue_task(rq, p, 0);
4537                 inc_load(rq, p);
4538                 /*
4539                  * If the task increased its priority or is running and
4540                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4541                  */
4542                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4543                         resched_task(rq->curr);
4544         }
4545 out_unlock:
4546         task_rq_unlock(rq, &flags);
4547 }
4548 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4549
4550 /*
4551  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4552  * @p: task
4553  * @nice: nice value
4554  */
4555 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4556 {
4557         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4558         int nice_rlim = 20 - nice;
4559
4560         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4561                 capable(CAP_SYS_NICE));
4562 }
4563
4564 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4565
4566 /*
4567  * sys_nice - change the priority of the current process.
4568  * @increment: priority increment
4569  *
4570  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4571  * does similar things.
4572  */
4573 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4574 {
4575         long nice, retval;
4576
4577         /*
4578          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4579          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4580          * and we have a single winner.
4581          */
4582         if (increment < -40)
4583                 increment = -40;
4584         if (increment > 40)
4585                 increment = 40;
4586
4587         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4588         if (nice < -20)
4589                 nice = -20;
4590         if (nice > 19)
4591                 nice = 19;
4592
4593         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4594                 return -EPERM;
4595
4596         retval = security_task_setnice(current, nice);
4597         if (retval)
4598                 return retval;
4599
4600         set_user_nice(current, nice);
4601         return 0;
4602 }
4603
4604 #endif
4605
4606 /**
4607  * task_prio - return the priority value of a given task.
4608  * @p: the task in question.
4609  *
4610  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4611  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4612  * around 0, value goes from -16 to +15.
4613  */
4614 int task_prio(const struct task_struct *p)
4615 {
4616         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4617 }
4618
4619 /**
4620  * task_nice - return the nice value of a given task.
4621  * @p: the task in question.
4622  */
4623 int task_nice(const struct task_struct *p)
4624 {
4625         return TASK_NICE(p);
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4628
4629 /**
4630  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4631  * @cpu: the processor in question.
4632  */
4633 int idle_cpu(int cpu)
4634 {
4635         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4636 }
4637
4638 /**
4639  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4640  * @cpu: the processor in question.
4641  */
4642 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4643 {
4644         return cpu_rq(cpu)->idle;
4645 }
4646
4647 /**
4648  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4649  * @pid: the pid in question.
4650  */
4651 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4652 {
4653         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4654 }
4655
4656 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4657 static void
4658 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4659 {
4660         BUG_ON(p->se.on_rq);
4661
4662         p->policy = policy;
4663         switch (p->policy) {
4664         case SCHED_NORMAL:
4665         case SCHED_BATCH:
4666         case SCHED_IDLE:
4667                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4668                 break;
4669         case SCHED_FIFO:
4670         case SCHED_RR:
4671                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4672                 break;
4673         }
4674
4675         p->rt_priority = prio;
4676         p->normal_prio = normal_prio(p);
4677         /* we are holding p->pi_lock already */
4678         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4679         set_load_weight(p);
4680 }
4681
4682 /**
4683  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4684  * @p: the task in question.
4685  * @policy: new policy.
4686  * @param: structure containing the new RT priority.
4687  *
4688  * NOTE that the task may be already dead.
4689  */
4690 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4691                        struct sched_param *param)
4692 {
4693         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4694         unsigned long flags;
4695         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4696         struct rq *rq;
4697
4698         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4699         BUG_ON(in_interrupt());
4700 recheck:
4701         /* double check policy once rq lock held */
4702         if (policy < 0)
4703                 policy = oldpolicy = p->policy;
4704         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4705                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4706                         policy != SCHED_IDLE)
4707                 return -EINVAL;
4708         /*
4709          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4710          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4711          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4712          */
4713         if (param->sched_priority < 0 ||
4714             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4715             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4716                 return -EINVAL;
4717         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4718                 return -EINVAL;
4719
4720         /*
4721          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4722          */
4723         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4724                 if (rt_policy(policy)) {
4725                         unsigned long rlim_rtprio;
4726
4727                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4728                                 return -ESRCH;
4729                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4730                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4731
4732                         /* can't set/change the rt policy */
4733                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4734                                 return -EPERM;
4735
4736                         /* can't increase priority */
4737                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4738                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4739                                 return -EPERM;
4740                 }
4741                 /*
4742                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4743                  * move out of SCHED_IDLE either:
4744                  */
4745                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4746                         return -EPERM;
4747
4748                 /* can't change other user's priorities */
4749                 if ((current->euid != p->euid) &&
4750                     (current->euid != p->uid))
4751                         return -EPERM;
4752         }
4753
4754 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4755         /*
4756          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4757          * assigned.
4758          */
4759         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4760                 return -EPERM;
4761 #endif
4762
4763         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4764         if (retval)
4765                 return retval;
4766         /*
4767          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4768          * changing the priority of the task:
4769          */
4770         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4771         /*
4772          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4773          * runqueue lock must be held.
4774          */
4775         rq = __task_rq_lock(p);
4776         /* recheck policy now with rq lock held */
4777         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4778                 policy = oldpolicy = -1;
4779                 __task_rq_unlock(rq);
4780                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4781                 goto recheck;
4782         }
4783         update_rq_clock(rq);
4784         on_rq = p->se.on_rq;
4785         running = task_current(rq, p);
4786         if (on_rq)
4787                 deactivate_task(rq, p, 0);
4788         if (running)
4789                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4790
4791         oldprio = p->prio;
4792         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4793
4794         if (running)
4795                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4796         if (on_rq) {
4797                 activate_task(rq, p, 0);
4798
4799                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4800         }
4801         __task_rq_unlock(rq);
4802         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4803
4804         rt_mutex_adjust_pi(p);
4805
4806         return 0;
4807 }
4808 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4809
4810 static int
4811 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4812 {
4813         struct sched_param lparam;
4814         struct task_struct *p;
4815         int retval;
4816
4817         if (!param || pid < 0)
4818                 return -EINVAL;
4819         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4820                 return -EFAULT;
4821
4822         rcu_read_lock();
4823         retval = -ESRCH;
4824         p = find_process_by_pid(pid);
4825         if (p != NULL)
4826                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4827         rcu_read_unlock();
4828
4829         return retval;
4830 }
4831
4832 /**
4833  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4834  * @pid: the pid in question.
4835  * @policy: new policy.
4836  * @param: structure containing the new RT priority.
4837  */
4838 asmlinkage long
4839 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4840 {
4841         /* negative values for policy are not valid */
4842         if (policy < 0)
4843                 return -EINVAL;
4844
4845         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4846 }
4847
4848 /**
4849  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4850  * @pid: the pid in question.
4851  * @param: structure containing the new RT priority.
4852  */
4853 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4854 {
4855         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4856 }
4857
4858 /**
4859  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4860  * @pid: the pid in question.
4861  */
4862 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4863 {
4864         struct task_struct *p;
4865         int retval;
4866
4867         if (pid < 0)
4868                 return -EINVAL;
4869
4870         retval = -ESRCH;
4871         read_lock(&tasklist_lock);
4872         p = find_process_by_pid(pid);
4873         if (p) {
4874                 retval = security_task_getscheduler(p);
4875                 if (!retval)
4876                         retval = p->policy;
4877         }
4878         read_unlock(&tasklist_lock);
4879         return retval;
4880 }
4881
4882 /**
4883  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4884  * @pid: the pid in question.
4885  * @param: structure containing the RT priority.
4886  */
4887 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4888 {
4889         struct sched_param lp;
4890         struct task_struct *p;
4891         int retval;
4892
4893         if (!param || pid < 0)
4894                 return -EINVAL;
4895
4896         read_lock(&tasklist_lock);
4897         p = find_process_by_pid(pid);
4898         retval = -ESRCH;
4899         if (!p)
4900                 goto out_unlock;
4901
4902         retval = security_task_getscheduler(p);
4903         if (retval)
4904                 goto out_unlock;
4905
4906         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4907         read_unlock(&tasklist_lock);
4908
4909         /*
4910          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4911          */
4912         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4913
4914         return retval;
4915
4916 out_unlock:
4917         read_unlock(&tasklist_lock);
4918         return retval;
4919 }
4920
4921 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4922 {
4923         cpumask_t cpus_allowed;
4924         struct task_struct *p;
4925         int retval;
4926
4927         get_online_cpus();
4928         read_lock(&tasklist_lock);
4929
4930         p = find_process_by_pid(pid);
4931         if (!p) {
4932                 read_unlock(&tasklist_lock);
4933                 put_online_cpus();
4934                 return -ESRCH;
4935         }
4936
4937         /*
4938          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4939          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4940          * usage count and then drop tasklist_lock.
4941          */
4942         get_task_struct(p);
4943         read_unlock(&tasklist_lock);
4944
4945         retval = -EPERM;
4946         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4947                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4948                 goto out_unlock;
4949
4950         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4951         if (retval)
4952                 goto out_unlock;
4953
4954         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4955         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4956  again:
4957         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4958
4959         if (!retval) {
4960                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4961                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4962                         /*
4963                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4964                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4965                          * cpuset's cpus_allowed
4966                          */
4967                         new_mask = cpus_allowed;
4968                         goto again;
4969                 }
4970         }
4971 out_unlock:
4972         put_task_struct(p);
4973         put_online_cpus();
4974         return retval;
4975 }
4976
4977 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4978                              cpumask_t *new_mask)
4979 {
4980         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4981                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4982         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4983                 len = sizeof(cpumask_t);
4984         }
4985         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4986 }
4987
4988 /**
4989  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4990  * @pid: pid of the process
4991  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4992  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4993  */
4994 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4995                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4996 {
4997         cpumask_t new_mask;
4998         int retval;
4999
5000         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5001         if (retval)
5002                 return retval;
5003
5004         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
5005 }
5006
5007 /*
5008  * Represents all cpu's present in the system
5009  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5010  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5011  * method, such as ACPI for e.g.
5012  */
5013
5014 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5015 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5016
5017 #ifndef CONFIG_SMP
5018 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5019 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5020
5021 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5022 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5023 #endif
5024
5025 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5026 {
5027         struct task_struct *p;
5028         int retval;
5029
5030         get_online_cpus();
5031         read_lock(&tasklist_lock);
5032
5033         retval = -ESRCH;
5034         p = find_process_by_pid(pid);
5035         if (!p)
5036                 goto out_unlock;
5037
5038         retval = security_task_getscheduler(p);
5039         if (retval)
5040                 goto out_unlock;
5041
5042         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5043
5044 out_unlock:
5045         read_unlock(&tasklist_lock);
5046         put_online_cpus();
5047
5048         return retval;
5049 }
5050
5051 /**
5052  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5053  * @pid: pid of the process
5054  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5055  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5056  */
5057 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5058                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5059 {
5060         int ret;
5061         cpumask_t mask;
5062
5063         if (len < sizeof(cpumask_t))
5064                 return -EINVAL;
5065
5066         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5067         if (ret < 0)
5068                 return ret;
5069
5070         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5071                 return -EFAULT;
5072
5073         return sizeof(cpumask_t);
5074 }
5075
5076 /**
5077  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5078  *
5079  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5080  * other threads running on this CPU then this function will return.
5081  */
5082 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5083 {
5084         struct rq *rq = this_rq_lock();
5085
5086         schedstat_inc(rq, yld_count);
5087         current->sched_class->yield_task(rq);
5088
5089         /*
5090          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5091          * no need to preempt or enable interrupts:
5092          */
5093         __release(rq->lock);
5094         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5095         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5096         preempt_enable_no_resched();
5097
5098         schedule();
5099
5100         return 0;
5101 }
5102
5103 static void __cond_resched(void)
5104 {
5105 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5106         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5107 #endif
5108         /*
5109          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5110          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5111          * cond_resched() call.
5112          */
5113         do {
5114                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5115                 schedule();
5116                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5117         } while (need_resched());
5118 }
5119
5120 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5121 int __sched _cond_resched(void)
5122 {
5123         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5124                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5125                 __cond_resched();
5126                 return 1;
5127         }
5128         return 0;
5129 }
5130 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5131 #endif
5132
5133 /*
5134  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5135  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5136  *
5137  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5138  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5139  * spin_unlock(), once by hand).
5140  */
5141 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5142 {
5143         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5144         int ret = 0;
5145
5146         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5147                 spin_unlock(lock);
5148                 if (resched && need_resched())
5149                         __cond_resched();
5150                 else
5151                         cpu_relax();
5152                 ret = 1;
5153                 spin_lock(lock);
5154         }
5155         return ret;
5156 }
5157 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5158
5159 int __sched cond_resched_softirq(void)
5160 {
5161         BUG_ON(!in_softirq());
5162
5163         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5164                 local_bh_enable();
5165                 __cond_resched();
5166                 local_bh_disable();
5167                 return 1;
5168         }
5169         return 0;
5170 }
5171 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5172
5173 /**
5174  * yield - yield the current processor to other threads.
5175  *
5176  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5177  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5178  */
5179 void __sched yield(void)
5180 {
5181         set_current_state(TASK_RUNNING);
5182         sys_sched_yield();
5183 }
5184 EXPORT_SYMBOL(yield);
5185
5186 /*
5187  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5188  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5189  *
5190  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5191  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5192  */
5193 void __sched io_schedule(void)
5194 {
5195         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5196
5197         delayacct_blkio_start();
5198         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5199         schedule();
5200         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5201         delayacct_blkio_end();
5202 }
5203 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5204
5205 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5206 {
5207         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5208         long ret;
5209
5210         delayacct_blkio_start();
5211         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5212         ret = schedule_timeout(timeout);
5213         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5214         delayacct_blkio_end();
5215         return ret;
5216 }
5217
5218 /**
5219  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5220  * @policy: scheduling class.
5221  *
5222  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5223  * by a given scheduling class.
5224  */
5225 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5226 {
5227         int ret = -EINVAL;
5228
5229         switch (policy) {
5230         case SCHED_FIFO:
5231         case SCHED_RR:
5232                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5233                 break;
5234         case SCHED_NORMAL:
5235         case SCHED_BATCH:
5236         case SCHED_IDLE:
5237                 ret = 0;
5238                 break;
5239         }
5240         return ret;
5241 }
5242
5243 /**
5244  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5245  * @policy: scheduling class.
5246  *
5247  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5248  * by a given scheduling class.
5249  */
5250 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5251 {
5252         int ret = -EINVAL;
5253
5254         switch (policy) {
5255         case SCHED_FIFO:
5256         case SCHED_RR:
5257                 ret = 1;
5258                 break;
5259         case SCHED_NORMAL:
5260         case SCHED_BATCH:
5261         case SCHED_IDLE:
5262                 ret = 0;
5263         }
5264         return ret;
5265 }
5266
5267 /**
5268  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5269  * @pid: pid of the process.
5270  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5271  *
5272  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5273  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5274  */
5275 asmlinkage
5276 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5277 {
5278         struct task_struct *p;
5279         unsigned int time_slice;
5280         int retval;
5281         struct timespec t;
5282
5283         if (pid < 0)
5284                 return -EINVAL;
5285
5286         retval = -ESRCH;
5287         read_lock(&tasklist_lock);
5288         p = find_process_by_pid(pid);
5289         if (!p)
5290                 goto out_unlock;
5291
5292         retval = security_task_getscheduler(p);
5293         if (retval)
5294                 goto out_unlock;
5295
5296         /*
5297          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5298          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5299          */
5300         time_slice = 0;
5301         if (p->policy == SCHED_RR) {
5302                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5303         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5304                 struct sched_entity *se = &p->se;
5305                 unsigned long flags;
5306                 struct rq *rq;
5307
5308                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5309                 if (rq->cfs.load.weight)
5310                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5311                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5312         }
5313         read_unlock(&tasklist_lock);
5314         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5315         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5316         return retval;
5317
5318 out_unlock:
5319         read_unlock(&tasklist_lock);
5320         return retval;
5321 }
5322
5323 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5324
5325 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5326 {
5327         unsigned long free = 0;
5328         unsigned state;
5329
5330         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5331         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5332                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5333 #if BITS_PER_LONG == 32
5334         if (state == TASK_RUNNING)
5335                 printk(KERN_CONT " running  ");
5336         else
5337                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5338 #else
5339         if (state == TASK_RUNNING)
5340                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5341         else
5342                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5343 #endif
5344 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5345         {
5346                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5347                 while (!*n)
5348                         n++;
5349                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5350         }
5351 #endif
5352         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5353                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5354
5355         show_stack(p, NULL);
5356 }
5357
5358 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5359 {
5360         struct task_struct *g, *p;
5361
5362 #if BITS_PER_LONG == 32
5363         printk(KERN_INFO
5364                 "  task                PC stack   pid father\n");
5365 #else
5366         printk(KERN_INFO
5367                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5368 #endif
5369         read_lock(&tasklist_lock);
5370         do_each_thread(g, p) {
5371                 /*
5372                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5373                  * console might take alot of time:
5374                  */
5375                 touch_nmi_watchdog();
5376                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5377                         sched_show_task(p);
5378         } while_each_thread(g, p);
5379
5380         touch_all_softlockup_watchdogs();
5381
5382 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5383         sysrq_sched_debug_show();
5384 #endif
5385         read_unlock(&tasklist_lock);
5386         /*
5387          * Only show locks if all tasks are dumped:
5388          */
5389         if (state_filter == -1)
5390                 debug_show_all_locks();
5391 }
5392
5393 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5394 {
5395         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5396 }
5397
5398 /**
5399  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5400  * @idle: task in question
5401  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5402  *
5403  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5404  * flag, to make booting more robust.
5405  */
5406 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5407 {
5408         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5409         unsigned long flags;
5410
5411         __sched_fork(idle);
5412         idle->se.exec_start = sched_clock();
5413
5414         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5415         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5416         __set_task_cpu(idle, cpu);
5417
5418         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5419         rq->curr = rq->idle = idle;
5420 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5421         idle->oncpu = 1;
5422 #endif
5423         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5424
5425         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5426         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5427
5428         /*
5429          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5430          */
5431         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5432 }
5433
5434 /*
5435  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5436  * indicates which cpus entered this state. This is used
5437  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5438  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5439  * always be CPU_MASK_NONE.
5440  */
5441 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5442
5443 /*
5444  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5445  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5446  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5447  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5448  * number of CPUs.
5449  *
5450  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5451  */
5452 static inline void sched_init_granularity(void)
5453 {
5454         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5455         const unsigned long limit = 200000000;
5456
5457         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5458         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5459                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5460
5461         sysctl_sched_latency *= factor;
5462         if (sysctl_sched_latency > limit)
5463                 sysctl_sched_latency = limit;
5464
5465         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5466 }
5467
5468 #ifdef CONFIG_SMP
5469 /*
5470  * This is how migration works:
5471  *
5472  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5473  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5474  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5475  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5476  *    thread off the CPU)
5477  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5478  *    task is still in the wrong runqueue.
5479  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5480  *    it and puts it into the right queue.
5481  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5482  * 7) we wake up and the migration is done.
5483  */
5484
5485 /*
5486  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5487  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5488  * is removed from the allowed bitmask.
5489  *
5490  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5491  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5492  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5493  */
5494 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5495 {
5496         struct migration_req req;
5497         unsigned long flags;
5498         struct rq *rq;
5499         int ret = 0;
5500
5501         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5502         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5503                 ret = -EINVAL;
5504                 goto out;
5505         }
5506
5507         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5508                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5509         else {
5510                 p->cpus_allowed = new_mask;
5511                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5512         }
5513
5514         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5515         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5516                 goto out;
5517
5518         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5519                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5520                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5521                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5522                 wait_for_completion(&req.done);
5523                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5524                 return 0;
5525         }
5526 out:
5527         task_rq_unlock(rq, &flags);
5528
5529         return ret;
5530 }
5531 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5532
5533 /*
5534  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5535  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5536  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5537  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5538  *
5539  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5540  * as the task is no longer on this CPU.
5541  *
5542  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5543  */
5544 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5545 {
5546         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5547         int ret = 0, on_rq;
5548
5549         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5550                 return ret;
5551
5552         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5553         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5554
5555         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5556         /* Already moved. */
5557         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5558                 goto out;
5559         /* Affinity changed (again). */
5560         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5561                 goto out;
5562
5563         on_rq = p->se.on_rq;
5564         if (on_rq)
5565                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5566
5567         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5568         if (on_rq) {
5569                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5570                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5571         }
5572         ret = 1;
5573 out:
5574         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5575         return ret;
5576 }
5577
5578 /*
5579  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5580  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5581  * another runqueue.
5582  */
5583 static int migration_thread(void *data)
5584 {
5585         int cpu = (long)data;
5586         struct rq *rq;
5587
5588         rq = cpu_rq(cpu);
5589         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5590
5591         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5592         while (!kthread_should_stop()) {
5593                 struct migration_req *req;
5594                 struct list_head *head;
5595
5596                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5597
5598                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5599                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5600                         goto wait_to_die;
5601                 }
5602
5603                 if (rq->active_balance) {
5604                         active_load_balance(rq, cpu);
5605                         rq->active_balance = 0;
5606                 }
5607
5608                 head = &rq->migration_queue;
5609
5610                 if (list_empty(head)) {
5611                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5612                         schedule();
5613                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5614                         continue;
5615                 }
5616                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5617                 list_del_init(head->next);
5618
5619                 spin_unlock(&rq->lock);
5620                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5621                 local_irq_enable();
5622
5623                 complete(&req->done);
5624         }
5625         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5626         return 0;
5627
5628 wait_to_die:
5629         /* Wait for kthread_stop */
5630         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5631         while (!kthread_should_stop()) {
5632                 schedule();
5633                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5634         }
5635         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5636         return 0;
5637 }
5638
5639 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5640
5641 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5642 {
5643         int ret;
5644
5645         local_irq_disable();
5646         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5647         local_irq_enable();
5648         return ret;
5649 }
5650
5651 /*
5652  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5653  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5654  */
5655 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5656 {
5657         unsigned long flags;
5658         cpumask_t mask;
5659         struct rq *rq;
5660         int dest_cpu;
5661
5662         do {
5663                 /* On same node? */
5664                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5665                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5666                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5667
5668                 /* On any allowed CPU? */
5669                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5670                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5671
5672                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5673                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5674                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5675                         /*
5676                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5677                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5678                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5679                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5680                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5681                          */
5682                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5683                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5684                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5685                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5686
5687                         /*
5688                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5689                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5690                          * leave kernel.
5691                          */
5692                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5693                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5694                                        "longer affine to cpu%d\n",
5695                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5696                         }
5697                 }
5698         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5699 }
5700
5701 /*
5702  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5703  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5704  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5705  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5706  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5707  */
5708 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5709 {
5710         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5711         unsigned long flags;
5712
5713         local_irq_save(flags);
5714         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5715         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5716         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5717         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5718         local_irq_restore(flags);
5719 }
5720
5721 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5722 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5723 {
5724         struct task_struct *p, *t;
5725
5726         read_lock(&tasklist_lock);
5727
5728         do_each_thread(t, p) {
5729                 if (p == current)
5730                         continue;
5731
5732                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5733                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5734         } while_each_thread(t, p);
5735
5736         read_unlock(&tasklist_lock);
5737 }
5738
5739 /*
5740  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5741  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5742  * Used by CPU offline code.
5743  */
5744 void sched_idle_next(void)
5745 {
5746         int this_cpu = smp_processor_id();
5747         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5748         struct task_struct *p = rq->idle;
5749         unsigned long flags;
5750
5751         /* cpu has to be offline */
5752         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5753
5754         /*
5755          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5756          * and interrupts disabled on the current cpu.
5757          */
5758         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5759
5760         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5761
5762         update_rq_clock(rq);
5763         activate_task(rq, p, 0);
5764
5765         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5766 }
5767
5768 /*
5769  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5770  * offline.
5771  */
5772 void idle_task_exit(void)
5773 {
5774         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5775
5776         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5777
5778         if (mm != &init_mm)
5779                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5780         mmdrop(mm);
5781 }
5782
5783 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5784 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5785 {
5786         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5787
5788         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5789         BUG_ON(!p->exit_state);
5790
5791         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5792         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5793
5794         get_task_struct(p);
5795
5796         /*
5797          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5798          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5799          * fine.
5800          */
5801         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5802         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5803         spin_lock_irq(&rq->lock);
5804
5805         put_task_struct(p);
5806 }
5807
5808 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5809 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5810 {
5811         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5812         struct task_struct *next;
5813
5814         for ( ; ; ) {
5815                 if (!rq->nr_running)
5816                         break;
5817                 update_rq_clock(rq);
5818                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5819                 if (!next)
5820                         break;
5821                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5822
5823         }
5824 }
5825 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5826
5827 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5828
5829 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5830         {
5831                 .procname       = "sched_domain",
5832                 .mode           = 0555,
5833         },
5834         {0, },
5835 };
5836
5837 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5838         {
5839                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5840                 .procname       = "kernel",
5841                 .mode           = 0555,
5842                 .child          = sd_ctl_dir,
5843         },
5844         {0, },
5845 };
5846
5847 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5848 {
5849         struct ctl_table *entry =
5850                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5851
5852         return entry;
5853 }
5854
5855 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5856 {
5857         struct ctl_table *entry;
5858
5859         /*
5860          * In the intermediate directories, both the child directory and
5861          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5862          * will always be set. In the lowest directory the names are
5863          * static strings and all have proc handlers.
5864          */
5865         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5866                 if (entry->child)
5867                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5868                 if (entry->proc_handler == NULL)
5869                         kfree(entry->procname);
5870         }
5871
5872         kfree(*tablep);
5873         *tablep = NULL;
5874 }
5875
5876 static void
5877 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5878                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5879                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5880 {
5881         entry->procname = procname;
5882         entry->data = data;
5883         entry->maxlen = maxlen;
5884         entry->mode = mode;
5885         entry->proc_handler = proc_handler;
5886 }
5887
5888 static struct ctl_table *
5889 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5890 {
5891         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5892
5893         if (table == NULL)
5894                 return NULL;
5895
5896         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5897                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5898         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5899                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5900         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5901                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5902         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5903                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5904         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5905                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5906         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5907                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5908         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5909                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5910         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5911                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5912         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5913                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5914         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5915                 &sd->cache_nice_tries,
5916                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5917         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5919         /* &table[11] is terminator */
5920
5921         return table;
5922 }
5923
5924 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5925 {
5926         struct ctl_table *entry, *table;
5927         struct sched_domain *sd;
5928         int domain_num = 0, i;
5929         char buf[32];
5930
5931         for_each_domain(cpu, sd)
5932                 domain_num++;
5933         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5934         if (table == NULL)
5935                 return NULL;
5936
5937         i = 0;
5938         for_each_domain(cpu, sd) {
5939                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5940                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5941                 entry->mode = 0555;
5942                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5943                 entry++;
5944                 i++;
5945         }
5946         return table;
5947 }
5948
5949 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5950 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5951 {
5952         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5953         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5954         char buf[32];
5955
5956         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5957         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5958
5959         if (entry == NULL)
5960                 return;
5961
5962         for_each_online_cpu(i) {
5963                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5964                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5965                 entry->mode = 0555;
5966                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5967                 entry++;
5968         }
5969
5970         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5971         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5972 }
5973
5974 /* may be called multiple times per register */
5975 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5976 {
5977         if (sd_sysctl_header)
5978                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5979         sd_sysctl_header = NULL;
5980         if (sd_ctl_dir[0].child)
5981                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5982 }
5983 #else
5984 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5985 {
5986 }
5987 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5988 {
5989 }
5990 #endif
5991
5992 /*
5993  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5994  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5995  */
5996 static int __cpuinit
5997 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5998 {
5999         struct task_struct *p;
6000         int cpu = (long)hcpu;
6001         unsigned long flags;
6002         struct rq *rq;
6003
6004         switch (action) {
6005
6006         case CPU_UP_PREPARE:
6007         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6008                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6009                 if (IS_ERR(p))
6010                         return NOTIFY_BAD;
6011                 kthread_bind(p, cpu);
6012                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6013                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6014                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6015                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6016                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6017                 break;
6018
6019         case CPU_ONLINE:
6020         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6021                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6022                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6023
6024                 /* Update our root-domain */
6025                 rq = cpu_rq(cpu);
6026                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6027                 if (rq->rd) {
6028                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6029                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6030                 }
6031                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6032                 break;
6033
6034 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6035         case CPU_UP_CANCELED:
6036         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6037                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6038                         break;
6039                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6040                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6041                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6042                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6043                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6044                 break;
6045
6046         case CPU_DEAD:
6047         case CPU_DEAD_FROZEN:
6048                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6049                 migrate_live_tasks(cpu);
6050                 rq = cpu_rq(cpu);
6051                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6052                 rq->migration_thread = NULL;
6053                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6054                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6055                 update_rq_clock(rq);
6056                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6057                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6058                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6059                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6060                 migrate_dead_tasks(cpu);
6061                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6062                 cpuset_unlock();
6063                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6064                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6065
6066                 /*
6067                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6068                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6069                  * the requestors.
6070                  */
6071                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6072                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6073                         struct migration_req *req;
6074
6075                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6076                                          struct migration_req, list);
6077                         list_del_init(&req->list);
6078                         complete(&req->done);
6079                 }
6080                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6081                 break;
6082
6083         case CPU_DYING:
6084         case CPU_DYING_FROZEN:
6085                 /* Update our root-domain */
6086                 rq = cpu_rq(cpu);
6087                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6088                 if (rq->rd) {
6089                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6090                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6091                 }
6092                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6093                 break;
6094 #endif
6095         }
6096         return NOTIFY_OK;
6097 }
6098
6099 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6100  * happens before everything else.
6101  */
6102 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6103         .notifier_call = migration_call,
6104         .priority = 10
6105 };
6106
6107 void __init migration_init(void)
6108 {
6109         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6110         int err;
6111
6112         /* Start one for the boot CPU: */
6113         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6114         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6115         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6116         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6117 }
6118 #endif
6119
6120 #ifdef CONFIG_SMP
6121
6122 /* Number of possible processor ids */
6123 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
6124 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
6125
6126 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6127
6128 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
6129 {
6130         struct sched_group *group = sd->groups;
6131         cpumask_t groupmask;
6132         char str[NR_CPUS];
6133
6134         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
6135         cpus_clear(groupmask);
6136
6137         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6138
6139         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6140                 printk("does not load-balance\n");
6141                 if (sd->parent)
6142                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6143                                         " has parent");
6144                 return -1;
6145         }
6146
6147         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6148
6149         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6150                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6151                                 "CPU%d\n", cpu);
6152         }
6153         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6154                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6155                                 " CPU%d\n", cpu);
6156         }
6157
6158         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6159         do {
6160                 if (!group) {
6161                         printk("\n");
6162                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6163                         break;
6164                 }
6165
6166                 if (!group->__cpu_power) {
6167                         printk(KERN_CONT "\n");
6168                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6169                                         "set\n");
6170                         break;
6171                 }
6172
6173                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6174                         printk(KERN_CONT "\n");
6175                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6176                         break;
6177                 }
6178
6179                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
6180                         printk(KERN_CONT "\n");
6181                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6182                         break;
6183                 }
6184
6185                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
6186
6187                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
6188                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6189
6190                 group = group->next;
6191         } while (group != sd->groups);
6192         printk(KERN_CONT "\n");
6193
6194         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6195                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6196
6197         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6198                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6199                         "of domain->span\n");
6200         return 0;
6201 }
6202
6203 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6204 {
6205         int level = 0;
6206
6207         if (!sd) {
6208                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6209                 return;
6210         }
6211
6212         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6213
6214         for (;;) {
6215                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6216                         break;
6217                 level++;
6218                 sd = sd->parent;
6219                 if (!sd)
6220                         break;
6221         }
6222 }
6223 #else
6224 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6225 #endif
6226
6227 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6228 {
6229         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6230                 return 1;
6231
6232         /* Following flags need at least 2 groups */
6233         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6234                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6235                          SD_BALANCE_FORK |
6236                          SD_BALANCE_EXEC |
6237                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6238                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6239                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6240                         return 0;
6241         }
6242
6243         /* Following flags don't use groups */
6244         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6245                          SD_WAKE_AFFINE |
6246                          SD_WAKE_BALANCE))
6247                 return 0;
6248
6249         return 1;
6250 }
6251
6252 static int
6253 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6254 {
6255         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6256
6257         if (sd_degenerate(parent))
6258                 return 1;
6259
6260         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6261                 return 0;
6262
6263         /* Does parent contain flags not in child? */
6264         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6265         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6266                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6267         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6268         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6269                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6270                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6271                                 SD_BALANCE_FORK |
6272                                 SD_BALANCE_EXEC |
6273                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6274                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6275         }
6276         if (~cflags & pflags)
6277                 return 0;
6278
6279         return 1;
6280 }
6281
6282 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6283 {
6284         unsigned long flags;
6285         const struct sched_class *class;
6286
6287         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6288
6289         if (rq->rd) {
6290                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6291
6292                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6293                         if (class->leave_domain)
6294                                 class->leave_domain(rq);
6295                 }
6296
6297                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6298                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6299
6300                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6301                         kfree(old_rd);
6302         }
6303
6304         atomic_inc(&rd->refcount);
6305         rq->rd = rd;
6306
6307         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6308         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6309                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6310
6311         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6312                 if (class->join_domain)
6313                         class->join_domain(rq);
6314         }
6315
6316         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6317 }
6318
6319 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6320 {
6321         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6322
6323         cpus_clear(rd->span);
6324         cpus_clear(rd->online);
6325 }
6326
6327 static void init_defrootdomain(void)
6328 {
6329         init_rootdomain(&def_root_domain);
6330         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6331 }
6332
6333 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6334 {
6335         struct root_domain *rd;
6336
6337         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6338         if (!rd)
6339                 return NULL;
6340
6341         init_rootdomain(rd);
6342
6343         return rd;
6344 }
6345
6346 /*
6347  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6348  * hold the hotplug lock.
6349  */
6350 static void
6351 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6352 {
6353         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6354         struct sched_domain *tmp;
6355
6356         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6357         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6358                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6359                 if (!parent)
6360                         break;
6361                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6362                         tmp->parent = parent->parent;
6363                         if (parent->parent)
6364                                 parent->parent->child = tmp;
6365                 }
6366         }
6367
6368         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6369                 sd = sd->parent;
6370                 if (sd)
6371                         sd->child = NULL;
6372         }
6373
6374         sched_domain_debug(sd, cpu);
6375
6376         rq_attach_root(rq, rd);
6377         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6378 }
6379
6380 /* cpus with isolated domains */
6381 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6382
6383 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6384 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6385 {
6386         int ints[NR_CPUS], i;
6387
6388         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6389         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6390         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6391                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6392                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6393         return 1;
6394 }
6395
6396 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6397
6398 /*
6399  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6400  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6401  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6402  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6403  *
6404  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6405  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6406  * and ->cpu_power to 0.
6407  */
6408 static void
6409 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6410                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6411                                         struct sched_group **sg))
6412 {
6413         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6414         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6415         int i;
6416
6417         for_each_cpu_mask(i, span) {
6418                 struct sched_group *sg;
6419                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6420                 int j;
6421
6422                 if (cpu_isset(i, covered))
6423                         continue;
6424
6425                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6426                 sg->__cpu_power = 0;
6427
6428                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6429                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6430                                 continue;
6431
6432                         cpu_set(j, covered);
6433                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6434                 }
6435                 if (!first)
6436                         first = sg;
6437                 if (last)
6438                         last->next = sg;
6439                 last = sg;
6440         }
6441         last->next = first;
6442 }
6443
6444 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6445
6446 #ifdef CONFIG_NUMA
6447
6448 /**
6449  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6450  * @node: node whose sched_domain we're building
6451  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6452  *
6453  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6454  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6455  *
6456  * Should use nodemask_t.
6457  */
6458 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6459 {
6460         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6461
6462         min_val = INT_MAX;
6463
6464         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6465                 /* Start at @node */
6466                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6467
6468                 if (!nr_cpus_node(n))
6469                         continue;
6470
6471                 /* Skip already used nodes */
6472                 if (test_bit(n, used_nodes))
6473                         continue;
6474
6475                 /* Simple min distance search */
6476                 val = node_distance(node, n);
6477
6478                 if (val < min_val) {
6479                         min_val = val;
6480                         best_node = n;
6481                 }
6482         }
6483
6484         set_bit(best_node, used_nodes);
6485         return best_node;
6486 }
6487
6488 /**
6489  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6490  * @node: node whose cpumask we're constructing
6491  * @size: number of nodes to include in this span
6492  *
6493  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6494  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6495  * out optimally.
6496  */
6497 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6498 {
6499         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6500         cpumask_t span, nodemask;
6501         int i;
6502
6503         cpus_clear(span);
6504         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6505
6506         nodemask = node_to_cpumask(node);
6507         cpus_or(span, span, nodemask);
6508         set_bit(node, used_nodes);
6509
6510         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6511                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6512
6513                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6514                 cpus_or(span, span, nodemask);
6515         }
6516
6517         return span;
6518 }
6519 #endif
6520
6521 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6522
6523 /*
6524  * SMT sched-domains:
6525  */
6526 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6527 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6528 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6529
6530 static int
6531 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6532 {
6533         if (sg)
6534                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6535         return cpu;
6536 }
6537 #endif
6538
6539 /*
6540  * multi-core sched-domains:
6541  */
6542 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6543 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6544 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6545 #endif
6546
6547 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6548 static int
6549 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6550 {
6551         int group;
6552         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6553         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6554         group = first_cpu(mask);
6555         if (sg)
6556                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6557         return group;
6558 }
6559 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6560 static int
6561 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6562 {
6563         if (sg)
6564                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6565         return cpu;
6566 }
6567 #endif
6568
6569 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6570 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6571
6572 static int
6573 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6574 {
6575         int group;
6576 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6577         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6578         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6579         group = first_cpu(mask);
6580 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6581         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6582         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6583         group = first_cpu(mask);
6584 #else
6585         group = cpu;
6586 #endif
6587         if (sg)
6588                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6589         return group;
6590 }
6591
6592 #ifdef CONFIG_NUMA
6593 /*
6594  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6595  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6596  * gets dynamically allocated.
6597  */
6598 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6599 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6600
6601 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6602 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6603
6604 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6605                                  struct sched_group **sg)
6606 {
6607         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6608         int group;
6609
6610         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6611         group = first_cpu(nodemask);
6612
6613         if (sg)
6614                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6615         return group;
6616 }
6617
6618 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6619 {
6620         struct sched_group *sg = group_head;
6621         int j;
6622
6623         if (!sg)
6624                 return;
6625         do {
6626                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6627                         struct sched_domain *sd;
6628
6629                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6630                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6631                                 /*
6632                                  * Only add "power" once for each
6633                                  * physical package.
6634                                  */
6635                                 continue;
6636                         }
6637
6638                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6639                 }
6640                 sg = sg->next;
6641         } while (sg != group_head);
6642 }
6643 #endif
6644
6645 #ifdef CONFIG_NUMA
6646 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6647 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6648 {
6649         int cpu, i;
6650
6651         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6652                 struct sched_group **sched_group_nodes
6653                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6654
6655                 if (!sched_group_nodes)
6656                         continue;
6657
6658                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6659                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6660                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6661
6662                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6663                         if (cpus_empty(nodemask))
6664                                 continue;
6665
6666                         if (sg == NULL)
6667                                 continue;
6668                         sg = sg->next;
6669 next_sg:
6670                         oldsg = sg;
6671                         sg = sg->next;
6672                         kfree(oldsg);
6673                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6674                                 goto next_sg;
6675                 }
6676                 kfree(sched_group_nodes);
6677                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6678         }
6679 }
6680 #else
6681 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6682 {
6683 }
6684 #endif
6685
6686 /*
6687  * Initialize sched groups cpu_power.
6688  *
6689  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6690  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6691  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6692  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6693  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6694  * less cpu_power.
6695  *
6696  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6697  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6698  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6699  */
6700 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6701 {
6702         struct sched_domain *child;
6703         struct sched_group *group;
6704
6705         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6706
6707         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6708                 return;
6709
6710         child = sd->child;
6711
6712         sd->groups->__cpu_power = 0;
6713
6714         /*
6715          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6716          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6717          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6718          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6719          * same sched domain.
6720          */
6721         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6722                        (child->flags &
6723                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6724                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6725                 return;
6726         }
6727
6728         /*
6729          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6730          */
6731         group = child->groups;
6732         do {
6733                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6734                 group = group->next;
6735         } while (group != child->groups);
6736 }
6737
6738 /*
6739  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6740  * to the individual cpus
6741  */
6742 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6743 {
6744         int i;
6745         struct root_domain *rd;
6746 #ifdef CONFIG_NUMA
6747         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6748         int sd_allnodes = 0;
6749
6750         /*
6751          * Allocate the per-node list of sched groups
6752          */
6753         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6754                                     GFP_KERNEL);
6755         if (!sched_group_nodes) {
6756                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6757                 return -ENOMEM;
6758         }
6759         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6760 #endif
6761
6762         rd = alloc_rootdomain();
6763         if (!rd) {
6764                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6765                 return -ENOMEM;
6766         }
6767
6768         /*
6769          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6770          */
6771         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6772                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6773                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6774
6775                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6776
6777 #ifdef CONFIG_NUMA
6778                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6779                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6780                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6781                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6782                         sd->span = *cpu_map;
6783                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6784                         p = sd;
6785                         sd_allnodes = 1;
6786                 } else
6787                         p = NULL;
6788
6789                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6790                 *sd = SD_NODE_INIT;
6791                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6792                 sd->parent = p;
6793                 if (p)
6794                         p->child = sd;
6795                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6796 #endif
6797
6798                 p = sd;
6799                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6800                 *sd = SD_CPU_INIT;
6801                 sd->span = nodemask;
6802                 sd->parent = p;
6803                 if (p)
6804                         p->child = sd;
6805                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6806
6807 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6808                 p = sd;
6809                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6810                 *sd = SD_MC_INIT;
6811                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6812                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6813                 sd->parent = p;
6814                 p->child = sd;
6815                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6816 #endif
6817
6818 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6819                 p = sd;
6820                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6821                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6822                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6823                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6824                 sd->parent = p;
6825                 p->child = sd;
6826                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6827 #endif
6828         }
6829
6830 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6831         /* Set up CPU (sibling) groups */
6832         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6833                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6834                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6835                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6836                         continue;
6837
6838                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6839                                         &cpu_to_cpu_group);
6840         }
6841 #endif
6842
6843 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6844         /* Set up multi-core groups */
6845         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6846                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6847                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6848                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6849                         continue;
6850                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6851                                         &cpu_to_core_group);
6852         }
6853 #endif
6854
6855         /* Set up physical groups */
6856         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6857                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6858
6859                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6860                 if (cpus_empty(nodemask))
6861                         continue;
6862
6863                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6864         }
6865
6866 #ifdef CONFIG_NUMA
6867         /* Set up node groups */
6868         if (sd_allnodes)
6869                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6870                                         &cpu_to_allnodes_group);
6871
6872         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6873                 /* Set up node groups */
6874                 struct sched_group *sg, *prev;
6875                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6876                 cpumask_t domainspan;
6877                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6878                 int j;
6879
6880                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6881                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6882                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6883                         continue;
6884                 }
6885
6886                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6887                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6888
6889                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6890                 if (!sg) {
6891                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6892                                 "node %d\n", i);
6893                         goto error;
6894                 }
6895                 sched_group_nodes[i] = sg;
6896                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6897                         struct sched_domain *sd;
6898
6899                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6900                         sd->groups = sg;
6901                 }
6902                 sg->__cpu_power = 0;
6903                 sg->cpumask = nodemask;
6904                 sg->next = sg;
6905                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6906                 prev = sg;
6907
6908                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6909                         cpumask_t tmp, notcovered;
6910                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6911
6912                         cpus_complement(notcovered, covered);
6913                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6914                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6915                         if (cpus_empty(tmp))
6916                                 break;
6917
6918                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6919                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6920                         if (cpus_empty(tmp))
6921                                 continue;
6922
6923                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6924                                           GFP_KERNEL, i);
6925                         if (!sg) {
6926                                 printk(KERN_WARNING
6927                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6928                                 goto error;
6929                         }
6930                         sg->__cpu_power = 0;
6931                         sg->cpumask = tmp;
6932                         sg->next = prev->next;
6933                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6934                         prev->next = sg;
6935                         prev = sg;
6936                 }
6937         }
6938 #endif
6939
6940         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6941 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6942         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6943                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6944
6945                 init_sched_groups_power(i, sd);
6946         }
6947 #endif
6948 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6949         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6950                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6951
6952                 init_sched_groups_power(i, sd);
6953         }
6954 #endif
6955
6956         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6957                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6958
6959                 init_sched_groups_power(i, sd);
6960         }
6961
6962 #ifdef CONFIG_NUMA
6963         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6964                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6965
6966         if (sd_allnodes) {
6967                 struct sched_group *sg;
6968
6969                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6970                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6971         }
6972 #endif
6973
6974         /* Attach the domains */
6975         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6976                 struct sched_domain *sd;
6977 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6978                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6979 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6980                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6981 #else
6982                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6983 #endif
6984                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
6985         }
6986
6987         return 0;
6988
6989 #ifdef CONFIG_NUMA
6990 error:
6991         free_sched_groups(cpu_map);
6992         return -ENOMEM;
6993 #endif
6994 }
6995
6996 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
6997 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6998
6999 /*
7000  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7001  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7002  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7003  */
7004 static cpumask_t fallback_doms;
7005
7006 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7007 {
7008 }
7009
7010 /*
7011  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7012  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7013  * exclude other special cases in the future.
7014  */
7015 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7016 {
7017         int err;
7018
7019         arch_update_cpu_topology();
7020         ndoms_cur = 1;
7021         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7022         if (!doms_cur)
7023                 doms_cur = &fallback_doms;
7024         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7025         err = build_sched_domains(doms_cur);
7026         register_sched_domain_sysctl();
7027
7028         return err;
7029 }
7030
7031 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7032 {
7033         free_sched_groups(cpu_map);
7034 }
7035
7036 /*
7037  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7038  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7039  */
7040 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7041 {
7042         int i;
7043
7044         unregister_sched_domain_sysctl();
7045
7046         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7047                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7048         synchronize_sched();
7049         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
7050 }
7051
7052 /*
7053  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7054  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7055  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7056  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7057  *
7058  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7059  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7060  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7061  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7062  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7063  * it as it is.
7064  *
7065  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7066  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7067  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7068  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7069  * 'fallback_doms'.
7070  *
7071  * Call with hotplug lock held
7072  */
7073 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
7074 {
7075         int i, j;
7076
7077         lock_doms_cur();
7078
7079         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7080         unregister_sched_domain_sysctl();
7081
7082         if (doms_new == NULL) {
7083                 ndoms_new = 1;
7084                 doms_new = &fallback_doms;
7085                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7086         }
7087
7088         /* Destroy deleted domains */
7089         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7090                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7091                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
7092                                 goto match1;
7093                 }
7094                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7095                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7096 match1:
7097                 ;
7098         }
7099
7100         /* Build new domains */
7101         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7102                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7103                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
7104                                 goto match2;
7105                 }
7106                 /* no match - add a new doms_new */
7107                 build_sched_domains(doms_new + i);
7108 match2:
7109                 ;
7110         }
7111
7112         /* Remember the new sched domains */
7113         if (doms_cur != &fallback_doms)
7114                 kfree(doms_cur);
7115         doms_cur = doms_new;
7116         ndoms_cur = ndoms_new;
7117
7118         register_sched_domain_sysctl();
7119
7120         unlock_doms_cur();
7121 }
7122
7123 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7124 int arch_reinit_sched_domains(void)
7125 {
7126         int err;
7127
7128         get_online_cpus();
7129         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7130         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7131         put_online_cpus();
7132
7133         return err;
7134 }
7135
7136 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7137 {
7138         int ret;
7139
7140         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7141                 return -EINVAL;
7142
7143         if (smt)
7144                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7145         else
7146                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7147
7148         ret = arch_reinit_sched_domains();
7149
7150         return ret ? ret : count;
7151 }
7152
7153 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7154 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7155 {
7156         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7157 }
7158 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7159                                             const char *buf, size_t count)
7160 {
7161         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7162 }
7163 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7164                    sched_mc_power_savings_store);
7165 #endif
7166
7167 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7168 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7169 {
7170         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7171 }
7172 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7173                                              const char *buf, size_t count)
7174 {
7175         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7176 }
7177 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7178                    sched_smt_power_savings_store);
7179 #endif
7180
7181 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7182 {
7183         int err = 0;
7184
7185 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7186         if (smt_capable())
7187                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7188                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7189 #endif
7190 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7191         if (!err && mc_capable())
7192                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7193                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7194 #endif
7195         return err;
7196 }
7197 #endif
7198
7199 /*
7200  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7201  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7202  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7203  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7204  */
7205 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7206                                 unsigned long action, void *hcpu)
7207 {
7208         switch (action) {
7209         case CPU_UP_PREPARE:
7210         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7211         case CPU_DOWN_PREPARE:
7212         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7213                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7214                 return NOTIFY_OK;
7215
7216         case CPU_UP_CANCELED:
7217         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7218         case CPU_DOWN_FAILED:
7219         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7220         case CPU_ONLINE:
7221         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7222         case CPU_DEAD:
7223         case CPU_DEAD_FROZEN:
7224                 /*
7225                  * Fall through and re-initialise the domains.
7226                  */
7227                 break;
7228         default:
7229                 return NOTIFY_DONE;
7230         }
7231
7232         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7233         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7234
7235         return NOTIFY_OK;
7236 }
7237
7238 void __init sched_init_smp(void)
7239 {
7240         cpumask_t non_isolated_cpus;
7241
7242         get_online_cpus();
7243         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7244         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7245         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7246                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7247         put_online_cpus();
7248         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7249         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7250
7251         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7252         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7253                 BUG();
7254         sched_init_granularity();
7255 }
7256 #else
7257 void __init sched_init_smp(void)
7258 {
7259         sched_init_granularity();
7260 }
7261 #endif /* CONFIG_SMP */
7262
7263 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7264 {
7265         return in_lock_functions(addr) ||
7266                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7267                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7268 }
7269
7270 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7271 {
7272         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7273 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7274         cfs_rq->rq = rq;
7275 #endif
7276         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7277 }
7278
7279 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7280 {
7281         struct rt_prio_array *array;
7282         int i;
7283
7284         array = &rt_rq->active;
7285         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7286                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7287                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7288         }
7289         /* delimiter for bitsearch: */
7290         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7291
7292 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7293         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7294 #endif
7295 #ifdef CONFIG_SMP
7296         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7297         rt_rq->overloaded = 0;
7298 #endif
7299
7300         rt_rq->rt_time = 0;
7301         rt_rq->rt_throttled = 0;
7302
7303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7304         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7305         rt_rq->rq = rq;
7306 #endif
7307 }
7308
7309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7310 static void init_tg_cfs_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7311                 struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
7312                 int cpu, int add)
7313 {
7314         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7315         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7316         cfs_rq->tg = tg;
7317         if (add)
7318                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7319
7320         tg->se[cpu] = se;
7321         se->cfs_rq = &rq->cfs;
7322         se->my_q = cfs_rq;
7323         se->load.weight = tg->shares;
7324         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7325         se->parent = NULL;
7326 }
7327 #endif
7328
7329 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7330 static void init_tg_rt_entry(struct rq *rq, struct task_group *tg,
7331                 struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se,
7332                 int cpu, int add)
7333 {
7334         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7335         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7336         rt_rq->tg = tg;
7337         rt_rq->rt_se = rt_se;
7338         if (add)
7339                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7340
7341         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7342         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7343         rt_se->my_q = rt_rq;
7344         rt_se->parent = NULL;
7345         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7346 }
7347 #endif
7348
7349 void __init sched_init(void)
7350 {
7351         int highest_cpu = 0;
7352         int i, j;
7353
7354 #ifdef CONFIG_SMP
7355         init_defrootdomain();
7356 #endif
7357
7358         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7359                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7360
7361 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7362         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7363                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7364 #endif
7365
7366 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7367         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7368 #endif
7369
7370         for_each_possible_cpu(i) {
7371                 struct rq *rq;
7372
7373                 rq = cpu_rq(i);
7374                 spin_lock_init(&rq->lock);
7375                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7376                 rq->nr_running = 0;
7377                 rq->clock = 1;
7378                 update_last_tick_seen(rq);
7379                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7380                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7382                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7383                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7384                 init_tg_cfs_entry(rq, &init_task_group,
7385                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7386                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1);
7387
7388 #endif
7389 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7390                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7391                 init_tg_rt_entry(rq, &init_task_group,
7392                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7393                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1);
7394 #endif
7395
7396                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7397                         rq->cpu_load[j] = 0;
7398 #ifdef CONFIG_SMP
7399                 rq->sd = NULL;
7400                 rq->rd = NULL;
7401                 rq->active_balance = 0;
7402                 rq->next_balance = jiffies;
7403                 rq->push_cpu = 0;
7404                 rq->cpu = i;
7405                 rq->migration_thread = NULL;
7406                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7407                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7408 #endif
7409                 init_rq_hrtick(rq);
7410                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7411                 highest_cpu = i;
7412         }
7413
7414         set_load_weight(&init_task);
7415
7416 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7417         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7418 #endif
7419
7420 #ifdef CONFIG_SMP
7421         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7422         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7423 #endif
7424
7425 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7426         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7427 #endif
7428
7429         /*
7430          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7431          */
7432         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7433         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7434
7435         /*
7436          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7437          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7438          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7439          * when this runqueue becomes "idle".
7440          */
7441         init_idle(current, smp_processor_id());
7442         /*
7443          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7444          */
7445         current->sched_class = &fair_sched_class;
7446
7447         scheduler_running = 1;
7448 }
7449
7450 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7451 void __might_sleep(char *file, int line)
7452 {
7453 #ifdef in_atomic
7454         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7455
7456         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7457             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7458                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7459                         return;
7460                 prev_jiffy = jiffies;
7461                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7462                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7463                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7464                         in_atomic(), irqs_disabled());
7465                 debug_show_held_locks(current);
7466                 if (irqs_disabled())
7467                         print_irqtrace_events(current);
7468                 dump_stack();
7469         }
7470 #endif
7471 }
7472 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7473 #endif
7474
7475 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7476 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7477 {
7478         int on_rq;
7479         update_rq_clock(rq);
7480         on_rq = p->se.on_rq;
7481         if (on_rq)
7482                 deactivate_task(rq, p, 0);
7483         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7484         if (on_rq) {
7485                 activate_task(rq, p, 0);
7486                 resched_task(rq->curr);
7487         }
7488 }
7489
7490 void normalize_rt_tasks(void)
7491 {
7492         struct task_struct *g, *p;
7493         unsigned long flags;
7494         struct rq *rq;
7495
7496         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7497         do_each_thread(g, p) {
7498                 /*
7499                  * Only normalize user tasks:
7500                  */
7501                 if (!p->mm)
7502                         continue;
7503
7504                 p->se.exec_start                = 0;
7505 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7506                 p->se.wait_start                = 0;
7507                 p->se.sleep_start               = 0;
7508                 p->se.block_start               = 0;
7509 #endif
7510                 task_rq(p)->clock               = 0;
7511
7512                 if (!rt_task(p)) {
7513                         /*
7514                          * Renice negative nice level userspace
7515                          * tasks back to 0:
7516                          */
7517                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7518                                 set_user_nice(p, 0);
7519                         continue;
7520                 }
7521
7522                 spin_lock(&p->pi_lock);
7523                 rq = __task_rq_lock(p);
7524
7525                 normalize_task(rq, p);
7526
7527                 __task_rq_unlock(rq);
7528                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7529         } while_each_thread(g, p);
7530
7531         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7532 }
7533
7534 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7535
7536 #ifdef CONFIG_IA64
7537 /*
7538  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7539  *
7540  * They can only be called when the whole system has been
7541  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7542  * activity can take place. Using them for anything else would
7543  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7544  * under any other configuration.
7545  */
7546
7547 /**
7548  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7549  * @cpu: the processor in question.
7550  *
7551  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7552  */
7553 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7554 {
7555         return cpu_curr(cpu);
7556 }
7557
7558 /**
7559  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7560  * @cpu: the processor in question.
7561  * @p: the task pointer to set.
7562  *
7563  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7564  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7565  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7566  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7567  * and caller must save the original value of the current task (see
7568  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7569  * re-starting the system.
7570  *
7571  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7572  */
7573 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7574 {
7575         cpu_curr(cpu) = p;
7576 }
7577
7578 #endif
7579
7580 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7581 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7582 {
7583         int i;
7584
7585         for_each_possible_cpu(i) {
7586                 if (tg->cfs_rq)
7587                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7588                 if (tg->se)
7589                         kfree(tg->se[i]);
7590         }
7591
7592         kfree(tg->cfs_rq);
7593         kfree(tg->se);
7594 }
7595
7596 static int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7597 {
7598         struct cfs_rq *cfs_rq;
7599         struct sched_entity *se;
7600         struct rq *rq;
7601         int i;
7602
7603         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7604         if (!tg->cfs_rq)
7605                 goto err;
7606         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7607         if (!tg->se)
7608                 goto err;
7609
7610         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7611
7612         for_each_possible_cpu(i) {
7613                 rq = cpu_rq(i);
7614
7615                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7616                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7617                 if (!cfs_rq)
7618                         goto err;
7619
7620                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7621                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7622                 if (!se)
7623                         goto err;
7624
7625                 init_tg_cfs_entry(rq, tg, cfs_rq, se, i, 0);
7626         }
7627
7628         return 1;
7629
7630  err:
7631         return 0;
7632 }
7633
7634 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7635 {
7636         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7637                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7638 }
7639
7640 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7641 {
7642         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7643 }
7644 #else
7645 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7646 {
7647 }
7648
7649 static inline int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7650 {
7651         return 1;
7652 }
7653
7654 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7655 {
7656 }
7657
7658 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7659 {
7660 }
7661 #endif
7662
7663 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7664 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7665 {
7666         int i;
7667
7668         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7669
7670         for_each_possible_cpu(i) {
7671                 if (tg->rt_rq)
7672                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7673                 if (tg->rt_se)
7674                         kfree(tg->rt_se[i]);
7675         }
7676
7677         kfree(tg->rt_rq);
7678         kfree(tg->rt_se);
7679 }
7680
7681 static int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7682 {
7683         struct rt_rq *rt_rq;
7684         struct sched_rt_entity *rt_se;
7685         struct rq *rq;
7686         int i;
7687
7688         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7689         if (!tg->rt_rq)
7690                 goto err;
7691         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
7692         if (!tg->rt_se)
7693                 goto err;
7694
7695         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7696                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7697
7698         for_each_possible_cpu(i) {
7699                 rq = cpu_rq(i);
7700
7701                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7702                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7703                 if (!rt_rq)
7704                         goto err;
7705
7706                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7707                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7708                 if (!rt_se)
7709                         goto err;
7710
7711                 init_tg_rt_entry(rq, tg, rt_rq, rt_se, i, 0);
7712         }
7713
7714         return 1;
7715
7716  err:
7717         return 0;
7718 }
7719
7720 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7721 {
7722         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7723                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7724 }
7725
7726 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7727 {
7728         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7729 }
7730 #else
7731 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7732 {
7733 }
7734
7735 static inline int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7736 {
7737         return 1;
7738 }
7739
7740 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7741 {
7742 }
7743
7744 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7745 {
7746 }
7747 #endif
7748
7749 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7750 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
7751 {
7752         free_fair_sched_group(tg);
7753         free_rt_sched_group(tg);
7754         kfree(tg);
7755 }
7756
7757 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7758 struct task_group *sched_create_group(void)
7759 {
7760         struct task_group *tg;
7761         unsigned long flags;
7762         int i;
7763
7764         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
7765         if (!tg)
7766                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7767
7768         if (!alloc_fair_sched_group(tg))
7769                 goto err;
7770
7771         if (!alloc_rt_sched_group(tg))
7772                 goto err;
7773
7774         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7775         for_each_possible_cpu(i) {
7776                 register_fair_sched_group(tg, i);
7777                 register_rt_sched_group(tg, i);
7778         }
7779         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7780         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7781
7782         return tg;
7783
7784 err:
7785         free_sched_group(tg);
7786         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7787 }
7788
7789 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7790 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7791 {
7792         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7793         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7794 }
7795
7796 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
7797 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7798 {
7799         unsigned long flags;
7800         int i;
7801
7802         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7803         for_each_possible_cpu(i) {
7804                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7805                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
7806         }
7807         list_del_rcu(&tg->list);
7808         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7809
7810         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7811         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
7812 }
7813
7814 /* change task's runqueue when it moves between groups.
7815  *      The caller of this function should have put the task in its new group
7816  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
7817  *      reflect its new group.
7818  */
7819 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7820 {
7821         int on_rq, running;
7822         unsigned long flags;
7823         struct rq *rq;
7824
7825         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
7826
7827         update_rq_clock(rq);
7828
7829         running = task_current(rq, tsk);
7830         on_rq = tsk->se.on_rq;
7831
7832         if (on_rq)
7833                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
7834         if (unlikely(running))
7835                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
7836
7837         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7838
7839 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7840         if (tsk->sched_class->moved_group)
7841                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
7842 #endif
7843
7844         if (unlikely(running))
7845                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7846         if (on_rq)
7847                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
7848
7849         task_rq_unlock(rq, &flags);
7850 }
7851 #endif
7852
7853 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7854 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
7855 {
7856         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
7857         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
7858         int on_rq;
7859
7860         spin_lock_irq(&rq->lock);
7861
7862         on_rq = se->on_rq;
7863         if (on_rq)
7864                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
7865
7866         se->load.weight = shares;
7867         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
7868
7869         if (on_rq)
7870                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
7871
7872         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7873 }
7874
7875 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7876
7877 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7878 {
7879         int i;
7880         unsigned long flags;
7881
7882         /*
7883          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
7884          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
7885          *  limitation from this.)
7886          */
7887         if (shares < 2)
7888                 shares = 2;
7889
7890         mutex_lock(&shares_mutex);
7891         if (tg->shares == shares)
7892                 goto done;
7893
7894         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7895         for_each_possible_cpu(i)
7896                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
7897         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7898
7899         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
7900         synchronize_sched();
7901
7902         /*
7903          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
7904          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
7905          */
7906         tg->shares = shares;
7907         for_each_possible_cpu(i)
7908                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
7909
7910         /*
7911          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
7912          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
7913          */
7914         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7915         for_each_possible_cpu(i)
7916                 register_fair_sched_group(tg, i);
7917         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7918 done:
7919         mutex_unlock(&shares_mutex);
7920         return 0;
7921 }
7922
7923 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
7924 {
7925         return tg->shares;
7926 }
7927 #endif
7928
7929 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7930 /*
7931  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7932  */
7933 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7934
7935 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
7936 {
7937         if (runtime == RUNTIME_INF)
7938                 return 1ULL << 16;
7939
7940         return div64_64(runtime << 16, period);
7941 }
7942
7943 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7944 {
7945         struct task_group *tgi;
7946         unsigned long total = 0;
7947         unsigned long global_ratio =
7948                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
7949
7950         rcu_read_lock();
7951         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
7952                 if (tgi == tg)
7953                         continue;
7954
7955                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
7956                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
7957         }
7958         rcu_read_unlock();
7959
7960         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
7961 }
7962
7963 /* Must be called with tasklist_lock held */
7964 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7965 {
7966         struct task_struct *g, *p;
7967         do_each_thread(g, p) {
7968                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
7969                         return 1;
7970         } while_each_thread(g, p);
7971         return 0;
7972 }
7973
7974 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
7975                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7976 {
7977         int err = 0;
7978
7979         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7980         read_lock(&tasklist_lock);
7981         if (rt_runtime_us == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
7982                 err = -EBUSY;
7983                 goto unlock;
7984         }
7985         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
7986                 err = -EINVAL;
7987                 goto unlock;
7988         }
7989         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7990         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7991  unlock:
7992         read_unlock(&tasklist_lock);
7993         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7994
7995         return err;
7996 }
7997
7998 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7999 {
8000         u64 rt_runtime, rt_period;
8001
8002         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8003         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8004         if (rt_runtime_us < 0)
8005                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8006
8007         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8008 }
8009
8010 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8011 {
8012         u64 rt_runtime_us;
8013
8014         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8015                 return -1;
8016
8017         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8018         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8019         return rt_runtime_us;
8020 }
8021
8022 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8023 {
8024         u64 rt_runtime, rt_period;
8025
8026         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8027         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8028
8029         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8030 }
8031
8032 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8033 {
8034         u64 rt_period_us;
8035
8036         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8037         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8038         return rt_period_us;
8039 }
8040
8041 static int sched_rt_global_constraints(void)
8042 {
8043         int ret = 0;
8044
8045         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8046         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8047                 ret = -EINVAL;
8048         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8049
8050         return ret;
8051 }
8052 #else
8053 static int sched_rt_global_constraints(void)
8054 {
8055         return 0;
8056 }
8057 #endif
8058
8059 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8060                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8061                 loff_t *ppos)
8062 {
8063         int ret;
8064         int old_period, old_runtime;
8065         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8066
8067         mutex_lock(&mutex);
8068         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8069         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8070
8071         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8072
8073         if (!ret && write) {
8074                 ret = sched_rt_global_constraints();
8075                 if (ret) {
8076                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8077                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8078                 } else {
8079                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8080                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8081                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8082                 }
8083         }
8084         mutex_unlock(&mutex);
8085
8086         return ret;
8087 }
8088
8089 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8090
8091 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8092 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8093 {
8094         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8095                             struct task_group, css);
8096 }
8097
8098 static struct cgroup_subsys_state *
8099 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8100 {
8101         struct task_group *tg;
8102
8103         if (!cgrp->parent) {
8104                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8105                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8106                 return &init_task_group.css;
8107         }
8108
8109         /* we support only 1-level deep hierarchical scheduler atm */
8110         if (cgrp->parent->parent)
8111                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8112
8113         tg = sched_create_group();
8114         if (IS_ERR(tg))
8115                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8116
8117         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8118         tg->css.cgroup = cgrp;
8119
8120         return &tg->css;
8121 }
8122
8123 static void
8124 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8125 {
8126         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8127
8128         sched_destroy_group(tg);
8129 }
8130
8131 static int
8132 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8133                       struct task_struct *tsk)
8134 {
8135 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8136         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8137         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8138                 return -EINVAL;
8139 #else
8140         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8141         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8142                 return -EINVAL;
8143 #endif
8144
8145         return 0;
8146 }
8147
8148 static void
8149 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8150                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8151 {
8152         sched_move_task(tsk);
8153 }
8154
8155 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8156 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8157                                 u64 shareval)
8158 {
8159         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8160 }
8161
8162 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8163 {
8164         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8165
8166         return (u64) tg->shares;
8167 }
8168 #endif
8169
8170 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8171 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8172                                 struct file *file,
8173                                 const char __user *userbuf,
8174                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
8175 {
8176         char buffer[64];
8177         int retval = 0;
8178         s64 val;
8179         char *end;
8180
8181         if (!nbytes)
8182                 return -EINVAL;
8183         if (nbytes >= sizeof(buffer))
8184                 return -E2BIG;
8185         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
8186                 return -EFAULT;
8187
8188         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
8189
8190         /* strip newline if necessary */
8191         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
8192                 buffer[nbytes-1] = 0;
8193         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
8194         if (*end)
8195                 return -EINVAL;
8196
8197         /* Pass to subsystem */
8198         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8199         if (!retval)
8200                 retval = nbytes;
8201         return retval;
8202 }
8203
8204 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8205                                    struct file *file,
8206                                    char __user *buf, size_t nbytes,
8207                                    loff_t *ppos)
8208 {
8209         char tmp[64];
8210         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8211         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
8212
8213         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
8214 }
8215
8216 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8217                 u64 rt_period_us)
8218 {
8219         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8220 }
8221
8222 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8223 {
8224         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8225 }
8226 #endif
8227
8228 static struct cftype cpu_files[] = {
8229 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8230         {
8231                 .name = "shares",
8232                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
8233                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
8234         },
8235 #endif
8236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8237         {
8238                 .name = "rt_runtime_us",
8239                 .read = cpu_rt_runtime_read,
8240                 .write = cpu_rt_runtime_write,
8241         },
8242         {
8243                 .name = "rt_period_us",
8244                 .read_uint = cpu_rt_period_read_uint,
8245                 .write_uint = cpu_rt_period_write_uint,
8246         },
8247 #endif
8248 };
8249
8250 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8251 {
8252         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8253 }
8254
8255 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8256         .name           = "cpu",
8257         .create         = cpu_cgroup_create,
8258         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8259         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8260         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8261         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8262         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8263         .early_init     = 1,
8264 };
8265
8266 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8267
8268 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8269
8270 /*
8271  * CPU accounting code for task groups.
8272  *
8273  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8274  * (balbir@in.ibm.com).
8275  */
8276
8277 /* track cpu usage of a group of tasks */
8278 struct cpuacct {
8279         struct cgroup_subsys_state css;
8280         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8281         u64 *cpuusage;
8282 };
8283
8284 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8285
8286 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8287 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cont)
8288 {
8289         return container_of(cgroup_subsys_state(cont, cpuacct_subsys_id),
8290                             struct cpuacct, css);
8291 }
8292
8293 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8294 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8295 {
8296         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8297                             struct cpuacct, css);
8298 }
8299
8300 /* create a new cpu accounting group */
8301 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8302         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8303 {
8304         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8305
8306         if (!ca)
8307                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8308
8309         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8310         if (!ca->cpuusage) {
8311                 kfree(ca);
8312                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8313         }
8314
8315         return &ca->css;
8316 }
8317
8318 /* destroy an existing cpu accounting group */
8319 static void
8320 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8321 {
8322         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8323
8324         free_percpu(ca->cpuusage);
8325         kfree(ca);
8326 }
8327
8328 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8329 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
8330 {
8331         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cont);
8332         u64 totalcpuusage = 0;
8333         int i;
8334
8335         for_each_possible_cpu(i) {
8336                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8337
8338                 /*
8339                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8340                  * platforms.
8341                  */
8342                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8343                 totalcpuusage += *cpuusage;
8344                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8345         }
8346
8347         return totalcpuusage;
8348 }
8349
8350 static struct cftype files[] = {
8351         {
8352                 .name = "usage",
8353                 .read_uint = cpuusage_read,
8354         },
8355 };
8356
8357 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8358 {
8359         return cgroup_add_files(cont, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8360 }
8361
8362 /*
8363  * charge this task's execution time to its accounting group.
8364  *
8365  * called with rq->lock held.
8366  */
8367 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8368 {
8369         struct cpuacct *ca;
8370
8371         if (!cpuacct_subsys.active)
8372                 return;
8373
8374         ca = task_ca(tsk);
8375         if (ca) {
8376                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8377
8378                 *cpuusage += cputime;
8379         }
8380 }
8381
8382 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8383         .name = "cpuacct",
8384         .create = cpuacct_create,
8385         .destroy = cpuacct_destroy,
8386         .populate = cpuacct_populate,
8387         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8388 };
8389 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */