]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
sched: fix the task_group hierarchy for UID grouping
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71
72 #include <asm/tlb.h>
73 #include <asm/irq_regs.h>
74
75 /*
76  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
77  * This is default implementation.
78  * Architectures and sub-architectures can override this.
79  */
80 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
81 {
82         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
83 }
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 #ifdef CONFIG_SMP
125 /*
126  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
127  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
128  */
129 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
130 {
131         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
132 }
133
134 /*
135  * Each time a sched group cpu_power is changed,
136  * we must compute its reciprocal value
137  */
138 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
139 {
140         sg->__cpu_power += val;
141         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
142 }
143 #endif
144
145 static inline int rt_policy(int policy)
146 {
147         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
148                 return 1;
149         return 0;
150 }
151
152 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
153 {
154         return rt_policy(p->policy);
155 }
156
157 /*
158  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
159  */
160 struct rt_prio_array {
161         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
162         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
163 };
164
165 struct rt_bandwidth {
166         /* nests inside the rq lock: */
167         spinlock_t              rt_runtime_lock;
168         ktime_t                 rt_period;
169         u64                     rt_runtime;
170         struct hrtimer          rt_period_timer;
171 };
172
173 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
174
175 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
176
177 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
178 {
179         struct rt_bandwidth *rt_b =
180                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
181         ktime_t now;
182         int overrun;
183         int idle = 0;
184
185         for (;;) {
186                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
187                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
188
189                 if (!overrun)
190                         break;
191
192                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
193         }
194
195         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
196 }
197
198 static
199 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
200 {
201         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
202         rt_b->rt_runtime = runtime;
203
204         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
205
206         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
207                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
208         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
209         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
210 }
211
212 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
213 {
214         ktime_t now;
215
216         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
217                 return;
218
219         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                 return;
221
222         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223         for (;;) {
224                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
225                         break;
226
227                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
228                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
229                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
230                               rt_b->rt_period_timer.expires,
231                               HRTIMER_MODE_ABS);
232         }
233         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
237 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
238 {
239         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
240 }
241 #endif
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274 };
275
276 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
277
278 /*
279  * Root task group.
280  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
281  *      be a child to this group.
282  */
283 struct task_group root_task_group;
284
285 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
286 /* Default task group's sched entity on each cpu */
287 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
288 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
289 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
290 #endif
291
292 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
293 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
294 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
295 #endif
296 #else
297 #define root_task_group init_task_group
298 #endif
299
300 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
301  * a task group's cpu shares.
302  */
303 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
304
305 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
306 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
310 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
311 #else
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313 #endif
314
315 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
316 #endif
317
318 /* Default task group.
319  *      Every task in system belong to this group at bootup.
320  */
321 struct task_group init_task_group;
322
323 /* return group to which a task belongs */
324 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
325 {
326         struct task_group *tg;
327
328 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
329         tg = p->user->tg;
330 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
331         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
332                                 struct task_group, css);
333 #else
334         tg = &init_task_group;
335 #endif
336         return tg;
337 }
338
339 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
340 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
341 {
342 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
343         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
344         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
345 #endif
346
347 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
348         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
349         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
350 #endif
351 }
352
353 static inline void lock_doms_cur(void)
354 {
355         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
356 }
357
358 static inline void unlock_doms_cur(void)
359 {
360         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
361 }
362
363 #else
364
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
366 static inline void lock_doms_cur(void) { }
367 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
368
369 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
370
371 /* CFS-related fields in a runqueue */
372 struct cfs_rq {
373         struct load_weight load;
374         unsigned long nr_running;
375
376         u64 exec_clock;
377         u64 min_vruntime;
378
379         struct rb_root tasks_timeline;
380         struct rb_node *rb_leftmost;
381         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
382         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
383          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
384          */
385         struct sched_entity *curr, *next;
386
387         unsigned long nr_spread_over;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
391
392         /*
393          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
394          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
395          * (like users, containers etc.)
396          *
397          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
398          * list is used during load balance.
399          */
400         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
401         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
402 #endif
403 };
404
405 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
406 struct rt_rq {
407         struct rt_prio_array active;
408         unsigned long rt_nr_running;
409 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
410         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
411 #endif
412 #ifdef CONFIG_SMP
413         unsigned long rt_nr_migratory;
414         int overloaded;
415 #endif
416         int rt_throttled;
417         u64 rt_time;
418         u64 rt_runtime;
419         /* Nests inside the rq lock: */
420         spinlock_t rt_runtime_lock;
421
422 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
423         unsigned long rt_nr_boosted;
424
425         struct rq *rq;
426         struct list_head leaf_rt_rq_list;
427         struct task_group *tg;
428         struct sched_rt_entity *rt_se;
429 #endif
430 };
431
432 #ifdef CONFIG_SMP
433
434 /*
435  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
436  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
437  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
438  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
439  * object.
440  *
441  */
442 struct root_domain {
443         atomic_t refcount;
444         cpumask_t span;
445         cpumask_t online;
446
447         /*
448          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
449          * one runnable RT task.
450          */
451         cpumask_t rto_mask;
452         atomic_t rto_count;
453 };
454
455 /*
456  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
457  * members (mimicking the global state we have today).
458  */
459 static struct root_domain def_root_domain;
460
461 #endif
462
463 /*
464  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
465  *
466  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
467  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
468  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
469  */
470 struct rq {
471         /* runqueue lock: */
472         spinlock_t lock;
473
474         /*
475          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
476          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
477          */
478         unsigned long nr_running;
479         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
480         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
481         unsigned char idle_at_tick;
482 #ifdef CONFIG_NO_HZ
483         unsigned long last_tick_seen;
484         unsigned char in_nohz_recently;
485 #endif
486         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
487         struct load_weight load;
488         unsigned long nr_load_updates;
489         u64 nr_switches;
490
491         struct cfs_rq cfs;
492         struct rt_rq rt;
493
494 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
495         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
496         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
497 #endif
498 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
499         struct list_head leaf_rt_rq_list;
500 #endif
501
502         /*
503          * This is part of a global counter where only the total sum
504          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
505          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
506          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
507          */
508         unsigned long nr_uninterruptible;
509
510         struct task_struct *curr, *idle;
511         unsigned long next_balance;
512         struct mm_struct *prev_mm;
513
514         u64 clock, prev_clock_raw;
515         s64 clock_max_delta;
516
517         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
518         u64 idle_clock;
519         unsigned int clock_deep_idle_events;
520         u64 tick_timestamp;
521
522         atomic_t nr_iowait;
523
524 #ifdef CONFIG_SMP
525         struct root_domain *rd;
526         struct sched_domain *sd;
527
528         /* For active balancing */
529         int active_balance;
530         int push_cpu;
531         /* cpu of this runqueue: */
532         int cpu;
533
534         struct task_struct *migration_thread;
535         struct list_head migration_queue;
536 #endif
537
538 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
539         unsigned long hrtick_flags;
540         ktime_t hrtick_expire;
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547
548         /* sys_sched_yield() stats */
549         unsigned int yld_exp_empty;
550         unsigned int yld_act_empty;
551         unsigned int yld_both_empty;
552         unsigned int yld_count;
553
554         /* schedule() stats */
555         unsigned int sched_switch;
556         unsigned int sched_count;
557         unsigned int sched_goidle;
558
559         /* try_to_wake_up() stats */
560         unsigned int ttwu_count;
561         unsigned int ttwu_local;
562
563         /* BKL stats */
564         unsigned int bkl_count;
565 #endif
566         struct lock_class_key rq_lock_key;
567 };
568
569 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
570
571 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
572 {
573         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
574 }
575
576 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
577 {
578 #ifdef CONFIG_SMP
579         return rq->cpu;
580 #else
581         return 0;
582 #endif
583 }
584
585 #ifdef CONFIG_NO_HZ
586 static inline bool nohz_on(int cpu)
587 {
588         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
589 }
590
591 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
592 {
593         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
594 }
595
596 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
597 {
598         rq->last_tick_seen = jiffies;
599 }
600 #else
601 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
602 {
603         return 1;
604 }
605
606 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
607 {
608 }
609 #endif
610
611 /*
612  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
613  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
614  */
615 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
616 {
617         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
618         u64 now = sched_clock();
619         s64 delta = now - prev_raw;
620         u64 clock = rq->clock;
621
622 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
623         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
624 #endif
625         /*
626          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
627          */
628         if (unlikely(delta < 0)) {
629                 clock++;
630                 rq->clock_warps++;
631         } else {
632                 /*
633                  * Catch too large forward jumps too:
634                  */
635                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
636                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
637
638                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
639                         if (clock < max_time)
640                                 clock = max_time;
641                         else
642                                 clock++;
643                         rq->clock_overflows++;
644                 } else {
645                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
646                                 rq->clock_max_delta = delta;
647                         clock += delta;
648                 }
649         }
650
651         rq->prev_clock_raw = now;
652         rq->clock = clock;
653 }
654
655 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
656 {
657         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
658                 __update_rq_clock(rq);
659 }
660
661 /*
662  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
663  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
664  *
665  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
666  * preempt-disabled sections.
667  */
668 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
669         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
670
671 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
672 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
673 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
674 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
675
676 /*
677  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
678  */
679 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
680 # define const_debug __read_mostly
681 #else
682 # define const_debug static const
683 #endif
684
685 /*
686  * Debugging: various feature bits
687  */
688 enum {
689         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
690         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
691         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
692         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
693         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
694         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
695         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
696         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
697         SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   = 256,
698 };
699
700 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
701                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
702                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
703                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
704                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
705                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
706                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
707                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
708                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0 |
709                 SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   * 1;
710
711 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
712
713 /*
714  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
715  * Limited because this is done with IRQs disabled.
716  */
717 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
718
719 /*
720  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
721  * default: 1s
722  */
723 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
724
725 static __read_mostly int scheduler_running;
726
727 /*
728  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
729  * default: 0.95s
730  */
731 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
732
733 static inline u64 global_rt_period(void)
734 {
735         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
736 }
737
738 static inline u64 global_rt_runtime(void)
739 {
740         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
741                 return RUNTIME_INF;
742
743         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
744 }
745
746 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
747
748 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
749 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
750
751 /*
752  * Global lock which we take every now and then to synchronize
753  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
754  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
755  * it's good enough for tracing:
756  */
757 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
758 static unsigned long long prev_global_time;
759
760 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
761 {
762         unsigned long flags;
763
764         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
765
766         if (time < prev_global_time) {
767                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
768                 time = prev_global_time;
769         } else {
770                 prev_global_time = time;
771         }
772
773         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
774
775         return time;
776 }
777
778 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
779 {
780         unsigned long long now;
781         unsigned long flags;
782         struct rq *rq;
783
784         /*
785          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
786          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
787          */
788         if (unlikely(!scheduler_running))
789                 return 0;
790
791         local_irq_save(flags);
792         rq = cpu_rq(cpu);
793         update_rq_clock(rq);
794         now = rq->clock;
795         local_irq_restore(flags);
796
797         return now;
798 }
799
800 /*
801  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
802  * clock constructed from sched_clock():
803  */
804 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
805 {
806         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
807
808         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
809         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
810         delta_time = time-prev_cpu_time;
811
812         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
813                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
814
815         return time;
816 }
817 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
818
819 #ifndef prepare_arch_switch
820 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
821 #endif
822 #ifndef finish_arch_switch
823 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
824 #endif
825
826 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
827 {
828         return rq->curr == p;
829 }
830
831 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
832 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
833 {
834         return task_current(rq, p);
835 }
836
837 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
838 {
839 }
840
841 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
842 {
843 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
844         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
845         rq->lock.owner = current;
846 #endif
847         /*
848          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
849          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
850          * prev into current:
851          */
852         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
853
854         spin_unlock_irq(&rq->lock);
855 }
856
857 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
858 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
859 {
860 #ifdef CONFIG_SMP
861         return p->oncpu;
862 #else
863         return task_current(rq, p);
864 #endif
865 }
866
867 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
868 {
869 #ifdef CONFIG_SMP
870         /*
871          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
872          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
873          * here.
874          */
875         next->oncpu = 1;
876 #endif
877 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
878         spin_unlock_irq(&rq->lock);
879 #else
880         spin_unlock(&rq->lock);
881 #endif
882 }
883
884 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
885 {
886 #ifdef CONFIG_SMP
887         /*
888          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
889          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
890          * finished.
891          */
892         smp_wmb();
893         prev->oncpu = 0;
894 #endif
895 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
896         local_irq_enable();
897 #endif
898 }
899 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900
901 /*
902  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
903  * Must be called interrupts disabled.
904  */
905 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
906         __acquires(rq->lock)
907 {
908         for (;;) {
909                 struct rq *rq = task_rq(p);
910                 spin_lock(&rq->lock);
911                 if (likely(rq == task_rq(p)))
912                         return rq;
913                 spin_unlock(&rq->lock);
914         }
915 }
916
917 /*
918  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
919  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
920  * explicitly disabling preemption.
921  */
922 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
923         __acquires(rq->lock)
924 {
925         struct rq *rq;
926
927         for (;;) {
928                 local_irq_save(*flags);
929                 rq = task_rq(p);
930                 spin_lock(&rq->lock);
931                 if (likely(rq == task_rq(p)))
932                         return rq;
933                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
934         }
935 }
936
937 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
938         __releases(rq->lock)
939 {
940         spin_unlock(&rq->lock);
941 }
942
943 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
944         __releases(rq->lock)
945 {
946         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
947 }
948
949 /*
950  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
951  */
952 static struct rq *this_rq_lock(void)
953         __acquires(rq->lock)
954 {
955         struct rq *rq;
956
957         local_irq_disable();
958         rq = this_rq();
959         spin_lock(&rq->lock);
960
961         return rq;
962 }
963
964 /*
965  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
966  */
967 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
968 {
969         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
970
971         spin_lock(&rq->lock);
972         __update_rq_clock(rq);
973         spin_unlock(&rq->lock);
974         rq->clock_deep_idle_events++;
975 }
976 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
977
978 /*
979  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
980  */
981 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
982 {
983         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
984         u64 now = sched_clock();
985
986         rq->idle_clock += delta_ns;
987         /*
988          * Override the previous timestamp and ignore all
989          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
990          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
991          * rq clock:
992          */
993         spin_lock(&rq->lock);
994         rq->prev_clock_raw = now;
995         rq->clock += delta_ns;
996         spin_unlock(&rq->lock);
997         touch_softlockup_watchdog();
998 }
999 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1000
1001 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1002
1003 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1004 {
1005         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1006 }
1007
1008 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1009 /*
1010  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1011  *
1012  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1013  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1014  * reschedule event.
1015  *
1016  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1017  * rq->lock.
1018  */
1019 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1020 {
1021         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1022 }
1023
1024 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1025 {
1026         unsigned long flags;
1027
1028         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1029         resched_task(rq->curr);
1030         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1031 }
1032
1033 enum {
1034         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1035         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1036 };
1037
1038 /*
1039  * Use hrtick when:
1040  *  - enabled by features
1041  *  - hrtimer is actually high res
1042  */
1043 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (!sched_feat(HRTICK))
1046                 return 0;
1047         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Called to set the hrtick timer state.
1052  *
1053  * called with rq->lock held and irqs disabled
1054  */
1055 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1056 {
1057         assert_spin_locked(&rq->lock);
1058
1059         /*
1060          * preempt at: now + delay
1061          */
1062         rq->hrtick_expire =
1063                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1064         /*
1065          * indicate we need to program the timer
1066          */
1067         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1068         if (reset)
1069                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1070
1071         /*
1072          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1073          * forced reschedule.
1074          */
1075         if (reset)
1076                 resched_hrt(rq->curr);
1077 }
1078
1079 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1080 {
1081         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1082                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * Update the timer from the possible pending state.
1087  */
1088 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1089 {
1090         ktime_t time;
1091         int set, reset;
1092         unsigned long flags;
1093
1094         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1095
1096         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1097         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1098         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1099         time = rq->hrtick_expire;
1100         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1101         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1102
1103         if (set) {
1104                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1105                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1106                         resched_rq(rq);
1107         } else
1108                 hrtick_clear(rq);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * High-resolution timer tick.
1113  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1114  */
1115 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1116 {
1117         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1118
1119         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1120
1121         spin_lock(&rq->lock);
1122         __update_rq_clock(rq);
1123         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1124         spin_unlock(&rq->lock);
1125
1126         return HRTIMER_NORESTART;
1127 }
1128
1129 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1130 {
1131         rq->hrtick_flags = 0;
1132         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1133         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1134         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1135 }
1136
1137 void hrtick_resched(void)
1138 {
1139         struct rq *rq;
1140         unsigned long flags;
1141
1142         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1143                 return;
1144
1145         local_irq_save(flags);
1146         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1147         hrtick_set(rq);
1148         local_irq_restore(flags);
1149 }
1150 #else
1151 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1152 {
1153 }
1154
1155 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1156 {
1157 }
1158
1159 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1160 {
1161 }
1162
1163 void hrtick_resched(void)
1164 {
1165 }
1166 #endif
1167
1168 /*
1169  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1170  *
1171  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1172  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1173  * the target CPU.
1174  */
1175 #ifdef CONFIG_SMP
1176
1177 #ifndef tsk_is_polling
1178 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1179 #endif
1180
1181 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1182 {
1183         int cpu;
1184
1185         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1186
1187         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1188                 return;
1189
1190         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1191
1192         cpu = task_cpu(p);
1193         if (cpu == smp_processor_id())
1194                 return;
1195
1196         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1197         smp_mb();
1198         if (!tsk_is_polling(p))
1199                 smp_send_reschedule(cpu);
1200 }
1201
1202 static void resched_cpu(int cpu)
1203 {
1204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1205         unsigned long flags;
1206
1207         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1208                 return;
1209         resched_task(cpu_curr(cpu));
1210         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1214 /*
1215  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1216  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1217  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1218  * idle system the next event might even be infinite time into the
1219  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1220  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1221  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1222  * wheel for the next timer event.
1223  */
1224 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1225 {
1226         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1227
1228         if (cpu == smp_processor_id())
1229                 return;
1230
1231         /*
1232          * This is safe, as this function is called with the timer
1233          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1234          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1235          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1236          * timer into account automatically.
1237          */
1238         if (rq->curr != rq->idle)
1239                 return;
1240
1241         /*
1242          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1243          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1244          * idle task through an additional NOOP schedule()
1245          */
1246         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1247
1248         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1249         smp_mb();
1250         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1251                 smp_send_reschedule(cpu);
1252 }
1253 #endif
1254
1255 #else
1256 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1257 {
1258         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1259         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1260 }
1261 #endif
1262
1263 #if BITS_PER_LONG == 32
1264 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1265 #else
1266 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1267 #endif
1268
1269 #define WMULT_SHIFT     32
1270
1271 /*
1272  * Shift right and round:
1273  */
1274 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1275
1276 static unsigned long
1277 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1278                 struct load_weight *lw)
1279 {
1280         u64 tmp;
1281
1282         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1283                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1284
1285         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1286         /*
1287          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1288          */
1289         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1290                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1291                         WMULT_SHIFT/2);
1292         else
1293                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1294
1295         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1296 }
1297
1298 static inline unsigned long
1299 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1300 {
1301         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1302 }
1303
1304 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1305 {
1306         lw->weight += inc;
1307         lw->inv_weight = 0;
1308 }
1309
1310 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1311 {
1312         lw->weight -= dec;
1313         lw->inv_weight = 0;
1314 }
1315
1316 /*
1317  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1318  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1319  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1320  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1321  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1322  * slice expiry etc.
1323  */
1324
1325 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1326 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1327
1328 /*
1329  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1330  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1331  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1332  * that remained on nice 0.
1333  *
1334  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1335  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1336  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1337  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1338  * the relative distance between them is ~25%.)
1339  */
1340 static const int prio_to_weight[40] = {
1341  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1342  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1343  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1344  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1345  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1346  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1347  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1348  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1349 };
1350
1351 /*
1352  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1353  *
1354  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1355  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1356  * into multiplications:
1357  */
1358 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1359  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1360  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1361  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1362  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1363  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1364  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1365  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1366  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1367 };
1368
1369 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1370
1371 /*
1372  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1373  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1374  * structures to the load-balancing proper:
1375  */
1376 struct rq_iterator {
1377         void *arg;
1378         struct task_struct *(*start)(void *);
1379         struct task_struct *(*next)(void *);
1380 };
1381
1382 #ifdef CONFIG_SMP
1383 static unsigned long
1384 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1385               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1386               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1387               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1388
1389 static int
1390 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1391                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1392                    struct rq_iterator *iterator);
1393 #endif
1394
1395 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1396 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1397 #else
1398 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1399 #endif
1400
1401 #ifdef CONFIG_SMP
1402 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1403 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1404 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1405 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1406 #endif /* CONFIG_SMP */
1407
1408 #include "sched_stats.h"
1409 #include "sched_idletask.c"
1410 #include "sched_fair.c"
1411 #include "sched_rt.c"
1412 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1413 # include "sched_debug.c"
1414 #endif
1415
1416 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1417
1418 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1419 {
1420         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1421 }
1422
1423 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1424 {
1425         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1426 }
1427
1428 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1429 {
1430         rq->nr_running++;
1431         inc_load(rq, p);
1432 }
1433
1434 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1435 {
1436         rq->nr_running--;
1437         dec_load(rq, p);
1438 }
1439
1440 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1441 {
1442         if (task_has_rt_policy(p)) {
1443                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1444                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1445                 return;
1446         }
1447
1448         /*
1449          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1450          */
1451         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1452                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1453                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1454                 return;
1455         }
1456
1457         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1458         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1459 }
1460
1461 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1462 {
1463         sched_info_queued(p);
1464         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1465         p->se.on_rq = 1;
1466 }
1467
1468 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1469 {
1470         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1471         p->se.on_rq = 0;
1472 }
1473
1474 /*
1475  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1476  */
1477 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1478 {
1479         return p->static_prio;
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1484  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1485  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1486  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1487  * estimator recalculates.
1488  */
1489 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1490 {
1491         int prio;
1492
1493         if (task_has_rt_policy(p))
1494                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1495         else
1496                 prio = __normal_prio(p);
1497         return prio;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1502  * taken into account by the scheduler. This value might
1503  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1504  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1505  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1506  */
1507 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1508 {
1509         p->normal_prio = normal_prio(p);
1510         /*
1511          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1512          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1513          * to the normal priority:
1514          */
1515         if (!rt_prio(p->prio))
1516                 return p->normal_prio;
1517         return p->prio;
1518 }
1519
1520 /*
1521  * activate_task - move a task to the runqueue.
1522  */
1523 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1524 {
1525         if (task_contributes_to_load(p))
1526                 rq->nr_uninterruptible--;
1527
1528         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1529         inc_nr_running(p, rq);
1530 }
1531
1532 /*
1533  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1534  */
1535 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1536 {
1537         if (task_contributes_to_load(p))
1538                 rq->nr_uninterruptible++;
1539
1540         dequeue_task(rq, p, sleep);
1541         dec_nr_running(p, rq);
1542 }
1543
1544 /**
1545  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1546  * @p: the task in question.
1547  */
1548 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1549 {
1550         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1551 }
1552
1553 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1554 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1555 {
1556         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1557 }
1558
1559 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1560 {
1561         set_task_rq(p, cpu);
1562 #ifdef CONFIG_SMP
1563         /*
1564          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1565          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1566          * per-task data have been completed by this moment.
1567          */
1568         smp_wmb();
1569         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1570 #endif
1571 }
1572
1573 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1574                                        const struct sched_class *prev_class,
1575                                        int oldprio, int running)
1576 {
1577         if (prev_class != p->sched_class) {
1578                 if (prev_class->switched_from)
1579                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1580                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1581         } else
1582                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1583 }
1584
1585 #ifdef CONFIG_SMP
1586
1587 /*
1588  * Is this task likely cache-hot:
1589  */
1590 static int
1591 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1592 {
1593         s64 delta;
1594
1595         /*
1596          * Buddy candidates are cache hot:
1597          */
1598         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1599                 return 1;
1600
1601         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1602                 return 0;
1603
1604         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1605                 return 1;
1606         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1607                 return 0;
1608
1609         delta = now - p->se.exec_start;
1610
1611         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1612 }
1613
1614
1615 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1616 {
1617         int old_cpu = task_cpu(p);
1618         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1619         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1620                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1621         u64 clock_offset;
1622
1623         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1624
1625 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1626         if (p->se.wait_start)
1627                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1628         if (p->se.sleep_start)
1629                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1630         if (p->se.block_start)
1631                 p->se.block_start -= clock_offset;
1632         if (old_cpu != new_cpu) {
1633                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1634                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1635                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1636         }
1637 #endif
1638         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1639                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1640
1641         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1642 }
1643
1644 struct migration_req {
1645         struct list_head list;
1646
1647         struct task_struct *task;
1648         int dest_cpu;
1649
1650         struct completion done;
1651 };
1652
1653 /*
1654  * The task's runqueue lock must be held.
1655  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1656  */
1657 static int
1658 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1659 {
1660         struct rq *rq = task_rq(p);
1661
1662         /*
1663          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1664          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1665          */
1666         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1667                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1668                 return 0;
1669         }
1670
1671         init_completion(&req->done);
1672         req->task = p;
1673         req->dest_cpu = dest_cpu;
1674         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1675
1676         return 1;
1677 }
1678
1679 /*
1680  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1681  *
1682  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1683  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1684  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1685  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1686  * waiting to become inactive.
1687  */
1688 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1689 {
1690         unsigned long flags;
1691         int running, on_rq;
1692         struct rq *rq;
1693
1694         for (;;) {
1695                 /*
1696                  * We do the initial early heuristics without holding
1697                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1698                  * the runqueue lock when things look like they will
1699                  * work out!
1700                  */
1701                 rq = task_rq(p);
1702
1703                 /*
1704                  * If the task is actively running on another CPU
1705                  * still, just relax and busy-wait without holding
1706                  * any locks.
1707                  *
1708                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1709                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1710                  * But we don't care, since "task_running()" will
1711                  * return false if the runqueue has changed and p
1712                  * is actually now running somewhere else!
1713                  */
1714                 while (task_running(rq, p))
1715                         cpu_relax();
1716
1717                 /*
1718                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1719                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1720                  * just go back and repeat.
1721                  */
1722                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1723                 running = task_running(rq, p);
1724                 on_rq = p->se.on_rq;
1725                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1726
1727                 /*
1728                  * Was it really running after all now that we
1729                  * checked with the proper locks actually held?
1730                  *
1731                  * Oops. Go back and try again..
1732                  */
1733                 if (unlikely(running)) {
1734                         cpu_relax();
1735                         continue;
1736                 }
1737
1738                 /*
1739                  * It's not enough that it's not actively running,
1740                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1741                  * preempted!
1742                  *
1743                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1744                  * running right now), it's preempted, and we should
1745                  * yield - it could be a while.
1746                  */
1747                 if (unlikely(on_rq)) {
1748                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1749                         continue;
1750                 }
1751
1752                 /*
1753                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1754                  * runnable, which means that it will never become
1755                  * running in the future either. We're all done!
1756                  */
1757                 break;
1758         }
1759 }
1760
1761 /***
1762  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1763  * @p: the to-be-kicked thread
1764  *
1765  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1766  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1767  *
1768  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1769  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1770  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1771  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1772  * achieved as well.
1773  */
1774 void kick_process(struct task_struct *p)
1775 {
1776         int cpu;
1777
1778         preempt_disable();
1779         cpu = task_cpu(p);
1780         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1781                 smp_send_reschedule(cpu);
1782         preempt_enable();
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1787  * according to the scheduling class and "nice" value.
1788  *
1789  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1790  * balance conservatively.
1791  */
1792 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1793 {
1794         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1795         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1796
1797         if (type == 0)
1798                 return total;
1799
1800         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1805  * according to the scheduling class and "nice" value.
1806  */
1807 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1808 {
1809         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1810         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1811
1812         if (type == 0)
1813                 return total;
1814
1815         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1820  */
1821 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1822 {
1823         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1824         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1825         unsigned long n = rq->nr_running;
1826
1827         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1832  * domain.
1833  */
1834 static struct sched_group *
1835 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1836 {
1837         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1838         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1839         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1840         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1841
1842         do {
1843                 unsigned long load, avg_load;
1844                 int local_group;
1845                 int i;
1846
1847                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1848                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1849                         continue;
1850
1851                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1852
1853                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1854                 avg_load = 0;
1855
1856                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1857                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1858                         if (local_group)
1859                                 load = source_load(i, load_idx);
1860                         else
1861                                 load = target_load(i, load_idx);
1862
1863                         avg_load += load;
1864                 }
1865
1866                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1867                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1868                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1869
1870                 if (local_group) {
1871                         this_load = avg_load;
1872                         this = group;
1873                 } else if (avg_load < min_load) {
1874                         min_load = avg_load;
1875                         idlest = group;
1876                 }
1877         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1878
1879         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1880                 return NULL;
1881         return idlest;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1886  */
1887 static int
1888 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1889                 cpumask_t *tmp)
1890 {
1891         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1892         int idlest = -1;
1893         int i;
1894
1895         /* Traverse only the allowed CPUs */
1896         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1897
1898         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
1899                 load = weighted_cpuload(i);
1900
1901                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1902                         min_load = load;
1903                         idlest = i;
1904                 }
1905         }
1906
1907         return idlest;
1908 }
1909
1910 /*
1911  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1912  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1913  * SD_BALANCE_EXEC.
1914  *
1915  * Balance, ie. select the least loaded group.
1916  *
1917  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1918  *
1919  * preempt must be disabled.
1920  */
1921 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1922 {
1923         struct task_struct *t = current;
1924         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1925
1926         for_each_domain(cpu, tmp) {
1927                 /*
1928                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1929                  */
1930                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1931                         break;
1932                 if (tmp->flags & flag)
1933                         sd = tmp;
1934         }
1935
1936         while (sd) {
1937                 cpumask_t span, tmpmask;
1938                 struct sched_group *group;
1939                 int new_cpu, weight;
1940
1941                 if (!(sd->flags & flag)) {
1942                         sd = sd->child;
1943                         continue;
1944                 }
1945
1946                 span = sd->span;
1947                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1948                 if (!group) {
1949                         sd = sd->child;
1950                         continue;
1951                 }
1952
1953                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
1954                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1955                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1956                         sd = sd->child;
1957                         continue;
1958                 }
1959
1960                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1961                 cpu = new_cpu;
1962                 sd = NULL;
1963                 weight = cpus_weight(span);
1964                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1965                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1966                                 break;
1967                         if (tmp->flags & flag)
1968                                 sd = tmp;
1969                 }
1970                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1971         }
1972
1973         return cpu;
1974 }
1975
1976 #endif /* CONFIG_SMP */
1977
1978 /***
1979  * try_to_wake_up - wake up a thread
1980  * @p: the to-be-woken-up thread
1981  * @state: the mask of task states that can be woken
1982  * @sync: do a synchronous wakeup?
1983  *
1984  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1985  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1986  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1987  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1988  * runnable without the overhead of this.
1989  *
1990  * returns failure only if the task is already active.
1991  */
1992 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1993 {
1994         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1995         unsigned long flags;
1996         long old_state;
1997         struct rq *rq;
1998
1999         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2000                 sync = 0;
2001
2002         smp_wmb();
2003         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2004         old_state = p->state;
2005         if (!(old_state & state))
2006                 goto out;
2007
2008         if (p->se.on_rq)
2009                 goto out_running;
2010
2011         cpu = task_cpu(p);
2012         orig_cpu = cpu;
2013         this_cpu = smp_processor_id();
2014
2015 #ifdef CONFIG_SMP
2016         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2017                 goto out_activate;
2018
2019         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2020         if (cpu != orig_cpu) {
2021                 set_task_cpu(p, cpu);
2022                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2023                 /* might preempt at this point */
2024                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2025                 old_state = p->state;
2026                 if (!(old_state & state))
2027                         goto out;
2028                 if (p->se.on_rq)
2029                         goto out_running;
2030
2031                 this_cpu = smp_processor_id();
2032                 cpu = task_cpu(p);
2033         }
2034
2035 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2036         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2037         if (cpu == this_cpu)
2038                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2039         else {
2040                 struct sched_domain *sd;
2041                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2042                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2043                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2044                                 break;
2045                         }
2046                 }
2047         }
2048 #endif
2049
2050 out_activate:
2051 #endif /* CONFIG_SMP */
2052         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2053         if (sync)
2054                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2055         if (orig_cpu != cpu)
2056                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2057         if (cpu == this_cpu)
2058                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2059         else
2060                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2061         update_rq_clock(rq);
2062         activate_task(rq, p, 1);
2063         success = 1;
2064
2065 out_running:
2066         check_preempt_curr(rq, p);
2067
2068         p->state = TASK_RUNNING;
2069 #ifdef CONFIG_SMP
2070         if (p->sched_class->task_wake_up)
2071                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2072 #endif
2073 out:
2074         task_rq_unlock(rq, &flags);
2075
2076         return success;
2077 }
2078
2079 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2080 {
2081         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2084
2085 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2086 {
2087         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2092  * p is forked by current.
2093  *
2094  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2095  */
2096 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2097 {
2098         p->se.exec_start                = 0;
2099         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2100         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2101         p->se.last_wakeup               = 0;
2102         p->se.avg_overlap               = 0;
2103
2104 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2105         p->se.wait_start                = 0;
2106         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2107         p->se.sleep_start               = 0;
2108         p->se.block_start               = 0;
2109         p->se.sleep_max                 = 0;
2110         p->se.block_max                 = 0;
2111         p->se.exec_max                  = 0;
2112         p->se.slice_max                 = 0;
2113         p->se.wait_max                  = 0;
2114 #endif
2115
2116         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2117         p->se.on_rq = 0;
2118
2119 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2120         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2121 #endif
2122
2123         /*
2124          * We mark the process as running here, but have not actually
2125          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2126          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2127          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2128          */
2129         p->state = TASK_RUNNING;
2130 }
2131
2132 /*
2133  * fork()/clone()-time setup:
2134  */
2135 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2136 {
2137         int cpu = get_cpu();
2138
2139         __sched_fork(p);
2140
2141 #ifdef CONFIG_SMP
2142         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2143 #endif
2144         set_task_cpu(p, cpu);
2145
2146         /*
2147          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2148          */
2149         p->prio = current->normal_prio;
2150         if (!rt_prio(p->prio))
2151                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2152
2153 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2154         if (likely(sched_info_on()))
2155                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2156 #endif
2157 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2158         p->oncpu = 0;
2159 #endif
2160 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2161         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2162         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2163 #endif
2164         put_cpu();
2165 }
2166
2167 /*
2168  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2169  *
2170  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2171  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2172  * on the runqueue and wakes it.
2173  */
2174 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2175 {
2176         unsigned long flags;
2177         struct rq *rq;
2178
2179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2180         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2181         update_rq_clock(rq);
2182
2183         p->prio = effective_prio(p);
2184
2185         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2186                 activate_task(rq, p, 0);
2187         } else {
2188                 /*
2189                  * Let the scheduling class do new task startup
2190                  * management (if any):
2191                  */
2192                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2193                 inc_nr_running(p, rq);
2194         }
2195         check_preempt_curr(rq, p);
2196 #ifdef CONFIG_SMP
2197         if (p->sched_class->task_wake_up)
2198                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2199 #endif
2200         task_rq_unlock(rq, &flags);
2201 }
2202
2203 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2204
2205 /**
2206  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2207  * @notifier: notifier struct to register
2208  */
2209 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2210 {
2211         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2212 }
2213 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2214
2215 /**
2216  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2217  * @notifier: notifier struct to unregister
2218  *
2219  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2220  */
2221 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2222 {
2223         hlist_del(&notifier->link);
2224 }
2225 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2226
2227 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2228 {
2229         struct preempt_notifier *notifier;
2230         struct hlist_node *node;
2231
2232         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2233                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2234 }
2235
2236 static void
2237 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2238                                  struct task_struct *next)
2239 {
2240         struct preempt_notifier *notifier;
2241         struct hlist_node *node;
2242
2243         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2244                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2245 }
2246
2247 #else
2248
2249 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2250 {
2251 }
2252
2253 static void
2254 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2255                                  struct task_struct *next)
2256 {
2257 }
2258
2259 #endif
2260
2261 /**
2262  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2263  * @rq: the runqueue preparing to switch
2264  * @prev: the current task that is being switched out
2265  * @next: the task we are going to switch to.
2266  *
2267  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2268  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2269  * switch.
2270  *
2271  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2272  * hooks.
2273  */
2274 static inline void
2275 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2276                     struct task_struct *next)
2277 {
2278         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2279         prepare_lock_switch(rq, next);
2280         prepare_arch_switch(next);
2281 }
2282
2283 /**
2284  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2285  * @rq: runqueue associated with task-switch
2286  * @prev: the thread we just switched away from.
2287  *
2288  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2289  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2290  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2291  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2292  *
2293  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2294  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2295  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2296  * details.)
2297  */
2298 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2299         __releases(rq->lock)
2300 {
2301         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2302         long prev_state;
2303
2304         rq->prev_mm = NULL;
2305
2306         /*
2307          * A task struct has one reference for the use as "current".
2308          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2309          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2310          * the scheduled task must drop that reference.
2311          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2312          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2313          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2314          * be dropped twice.
2315          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2316          */
2317         prev_state = prev->state;
2318         finish_arch_switch(prev);
2319         finish_lock_switch(rq, prev);
2320 #ifdef CONFIG_SMP
2321         if (current->sched_class->post_schedule)
2322                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2323 #endif
2324
2325         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2326         if (mm)
2327                 mmdrop(mm);
2328         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2329                 /*
2330                  * Remove function-return probe instances associated with this
2331                  * task and put them back on the free list.
2332                  */
2333                 kprobe_flush_task(prev);
2334                 put_task_struct(prev);
2335         }
2336 }
2337
2338 /**
2339  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2340  * @prev: the thread we just switched away from.
2341  */
2342 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2343         __releases(rq->lock)
2344 {
2345         struct rq *rq = this_rq();
2346
2347         finish_task_switch(rq, prev);
2348 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2349         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2350         preempt_enable();
2351 #endif
2352         if (current->set_child_tid)
2353                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * context_switch - switch to the new MM and the new
2358  * thread's register state.
2359  */
2360 static inline void
2361 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2362                struct task_struct *next)
2363 {
2364         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2365
2366         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2367         mm = next->mm;
2368         oldmm = prev->active_mm;
2369         /*
2370          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2371          * combine the page table reload and the switch backend into
2372          * one hypercall.
2373          */
2374         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2375
2376         if (unlikely(!mm)) {
2377                 next->active_mm = oldmm;
2378                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2379                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2380         } else
2381                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2382
2383         if (unlikely(!prev->mm)) {
2384                 prev->active_mm = NULL;
2385                 rq->prev_mm = oldmm;
2386         }
2387         /*
2388          * Since the runqueue lock will be released by the next
2389          * task (which is an invalid locking op but in the case
2390          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2391          * do an early lockdep release here:
2392          */
2393 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2394         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2395 #endif
2396
2397         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2398         switch_to(prev, next, prev);
2399
2400         barrier();
2401         /*
2402          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2403          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2404          * frame will be invalid.
2405          */
2406         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2407 }
2408
2409 /*
2410  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2411  *
2412  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2413  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2414  * number of context switches performed since bootup.
2415  */
2416 unsigned long nr_running(void)
2417 {
2418         unsigned long i, sum = 0;
2419
2420         for_each_online_cpu(i)
2421                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2422
2423         return sum;
2424 }
2425
2426 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2427 {
2428         unsigned long i, sum = 0;
2429
2430         for_each_possible_cpu(i)
2431                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2432
2433         /*
2434          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2435          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2436          */
2437         if (unlikely((long)sum < 0))
2438                 sum = 0;
2439
2440         return sum;
2441 }
2442
2443 unsigned long long nr_context_switches(void)
2444 {
2445         int i;
2446         unsigned long long sum = 0;
2447
2448         for_each_possible_cpu(i)
2449                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2450
2451         return sum;
2452 }
2453
2454 unsigned long nr_iowait(void)
2455 {
2456         unsigned long i, sum = 0;
2457
2458         for_each_possible_cpu(i)
2459                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2460
2461         return sum;
2462 }
2463
2464 unsigned long nr_active(void)
2465 {
2466         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2467
2468         for_each_online_cpu(i) {
2469                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2470                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2471         }
2472
2473         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2474                 uninterruptible = 0;
2475
2476         return running + uninterruptible;
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2481  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2482  */
2483 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2484 {
2485         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2486         int i, scale;
2487
2488         this_rq->nr_load_updates++;
2489
2490         /* Update our load: */
2491         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2492                 unsigned long old_load, new_load;
2493
2494                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2495
2496                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2497                 new_load = this_load;
2498                 /*
2499                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2500                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2501                  * example.
2502                  */
2503                 if (new_load > old_load)
2504                         new_load += scale-1;
2505                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2506         }
2507 }
2508
2509 #ifdef CONFIG_SMP
2510
2511 /*
2512  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2513  *
2514  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2515  * you need to do so manually before calling.
2516  */
2517 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2518         __acquires(rq1->lock)
2519         __acquires(rq2->lock)
2520 {
2521         BUG_ON(!irqs_disabled());
2522         if (rq1 == rq2) {
2523                 spin_lock(&rq1->lock);
2524                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2525         } else {
2526                 if (rq1 < rq2) {
2527                         spin_lock(&rq1->lock);
2528                         spin_lock(&rq2->lock);
2529                 } else {
2530                         spin_lock(&rq2->lock);
2531                         spin_lock(&rq1->lock);
2532                 }
2533         }
2534         update_rq_clock(rq1);
2535         update_rq_clock(rq2);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2540  *
2541  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2542  * you need to do so manually after calling.
2543  */
2544 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2545         __releases(rq1->lock)
2546         __releases(rq2->lock)
2547 {
2548         spin_unlock(&rq1->lock);
2549         if (rq1 != rq2)
2550                 spin_unlock(&rq2->lock);
2551         else
2552                 __release(rq2->lock);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2557  */
2558 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2559         __releases(this_rq->lock)
2560         __acquires(busiest->lock)
2561         __acquires(this_rq->lock)
2562 {
2563         int ret = 0;
2564
2565         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2566                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2567                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2568                 BUG_ON(1);
2569         }
2570         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2571                 if (busiest < this_rq) {
2572                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2573                         spin_lock(&busiest->lock);
2574                         spin_lock(&this_rq->lock);
2575                         ret = 1;
2576                 } else
2577                         spin_lock(&busiest->lock);
2578         }
2579         return ret;
2580 }
2581
2582 /*
2583  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2584  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2585  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2586  * the cpu_allowed mask is restored.
2587  */
2588 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2589 {
2590         struct migration_req req;
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593
2594         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2595         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2596             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2597                 goto out;
2598
2599         /* force the process onto the specified CPU */
2600         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2601                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2602                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2603
2604                 get_task_struct(mt);
2605                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2606                 wake_up_process(mt);
2607                 put_task_struct(mt);
2608                 wait_for_completion(&req.done);
2609
2610                 return;
2611         }
2612 out:
2613         task_rq_unlock(rq, &flags);
2614 }
2615
2616 /*
2617  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2618  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2619  */
2620 void sched_exec(void)
2621 {
2622         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2623         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2624         put_cpu();
2625         if (new_cpu != this_cpu)
2626                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2627 }
2628
2629 /*
2630  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2631  * Both runqueues must be locked.
2632  */
2633 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2634                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2635 {
2636         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2637         set_task_cpu(p, this_cpu);
2638         activate_task(this_rq, p, 0);
2639         /*
2640          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2641          * to be always true for them.
2642          */
2643         check_preempt_curr(this_rq, p);
2644 }
2645
2646 /*
2647  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2648  */
2649 static
2650 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2651                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2652                      int *all_pinned)
2653 {
2654         /*
2655          * We do not migrate tasks that are:
2656          * 1) running (obviously), or
2657          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2658          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2659          */
2660         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2661                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2662                 return 0;
2663         }
2664         *all_pinned = 0;
2665
2666         if (task_running(rq, p)) {
2667                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2668                 return 0;
2669         }
2670
2671         /*
2672          * Aggressive migration if:
2673          * 1) task is cache cold, or
2674          * 2) too many balance attempts have failed.
2675          */
2676
2677         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2678                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2679 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2680                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2681                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2682                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2683                 }
2684 #endif
2685                 return 1;
2686         }
2687
2688         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2689                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2690                 return 0;
2691         }
2692         return 1;
2693 }
2694
2695 static unsigned long
2696 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2697               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2698               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2699               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2700 {
2701         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2702         struct task_struct *p;
2703         long rem_load_move = max_load_move;
2704
2705         if (max_load_move == 0)
2706                 goto out;
2707
2708         pinned = 1;
2709
2710         /*
2711          * Start the load-balancing iterator:
2712          */
2713         p = iterator->start(iterator->arg);
2714 next:
2715         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2716                 goto out;
2717         /*
2718          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2719          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2720          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2721          */
2722         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2723                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2724         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2725             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2726                 p = iterator->next(iterator->arg);
2727                 goto next;
2728         }
2729
2730         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2731         pulled++;
2732         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2733
2734         /*
2735          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2736          */
2737         if (rem_load_move > 0) {
2738                 if (p->prio < *this_best_prio)
2739                         *this_best_prio = p->prio;
2740                 p = iterator->next(iterator->arg);
2741                 goto next;
2742         }
2743 out:
2744         /*
2745          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2746          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2747          * inside pull_task().
2748          */
2749         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2750
2751         if (all_pinned)
2752                 *all_pinned = pinned;
2753
2754         return max_load_move - rem_load_move;
2755 }
2756
2757 /*
2758  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2759  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2760  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2761  *
2762  * Called with both runqueues locked.
2763  */
2764 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2765                       unsigned long max_load_move,
2766                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2767                       int *all_pinned)
2768 {
2769         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2770         unsigned long total_load_moved = 0;
2771         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2772
2773         do {
2774                 total_load_moved +=
2775                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2776                                 max_load_move - total_load_moved,
2777                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2778                 class = class->next;
2779         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2780
2781         return total_load_moved > 0;
2782 }
2783
2784 static int
2785 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2786                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2787                    struct rq_iterator *iterator)
2788 {
2789         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2790         int pinned = 0;
2791
2792         while (p) {
2793                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2794                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2795                         /*
2796                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2797                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2798                          * stats here rather than inside pull_task().
2799                          */
2800                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2801
2802                         return 1;
2803                 }
2804                 p = iterator->next(iterator->arg);
2805         }
2806
2807         return 0;
2808 }
2809
2810 /*
2811  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2812  * part of active balancing operations within "domain".
2813  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2814  *
2815  * Called with both runqueues locked.
2816  */
2817 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2818                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2819 {
2820         const struct sched_class *class;
2821
2822         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2823                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2824                         return 1;
2825
2826         return 0;
2827 }
2828
2829 /*
2830  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2831  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2832  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2833  */
2834 static struct sched_group *
2835 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2836                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2837                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2838 {
2839         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2840         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2841         unsigned long max_pull;
2842         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2843         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2844         int load_idx, group_imb = 0;
2845 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2846         int power_savings_balance = 1;
2847         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2848         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2849         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2850 #endif
2851
2852         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2853         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2854         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2855         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2856                 load_idx = sd->busy_idx;
2857         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2858                 load_idx = sd->newidle_idx;
2859         else
2860                 load_idx = sd->idle_idx;
2861
2862         do {
2863                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2864                 int local_group;
2865                 int i;
2866                 int __group_imb = 0;
2867                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2868                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2869
2870                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2871
2872                 if (local_group)
2873                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2874
2875                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2876                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2877                 max_cpu_load = 0;
2878                 min_cpu_load = ~0UL;
2879
2880                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2881                         struct rq *rq;
2882
2883                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2884                                 continue;
2885
2886                         rq = cpu_rq(i);
2887
2888                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2889                                 *sd_idle = 0;
2890
2891                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2892                         if (local_group) {
2893                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2894                                         first_idle_cpu = 1;
2895                                         balance_cpu = i;
2896                                 }
2897
2898                                 load = target_load(i, load_idx);
2899                         } else {
2900                                 load = source_load(i, load_idx);
2901                                 if (load > max_cpu_load)
2902                                         max_cpu_load = load;
2903                                 if (min_cpu_load > load)
2904                                         min_cpu_load = load;
2905                         }
2906
2907                         avg_load += load;
2908                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2909                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2910                 }
2911
2912                 /*
2913                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2914                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2915                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2916                  * to do the newly idle load balance.
2917                  */
2918                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2919                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2920                         *balance = 0;
2921                         goto ret;
2922                 }
2923
2924                 total_load += avg_load;
2925                 total_pwr += group->__cpu_power;
2926
2927                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2928                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2929                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2930
2931                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2932                         __group_imb = 1;
2933
2934                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2935
2936                 if (local_group) {
2937                         this_load = avg_load;
2938                         this = group;
2939                         this_nr_running = sum_nr_running;
2940                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2941                 } else if (avg_load > max_load &&
2942                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2943                         max_load = avg_load;
2944                         busiest = group;
2945                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2946                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2947                         group_imb = __group_imb;
2948                 }
2949
2950 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2951                 /*
2952                  * Busy processors will not participate in power savings
2953                  * balance.
2954                  */
2955                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2956                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2957                         goto group_next;
2958
2959                 /*
2960                  * If the local group is idle or completely loaded
2961                  * no need to do power savings balance at this domain
2962                  */
2963                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2964                                     !this_nr_running))
2965                         power_savings_balance = 0;
2966
2967                 /*
2968                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2969                  * don't include that group in power savings calculations
2970                  */
2971                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2972                     || !sum_nr_running)
2973                         goto group_next;
2974
2975                 /*
2976                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2977                  * This is the group from where we need to pick up the load
2978                  * for saving power
2979                  */
2980                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2981                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2982                      first_cpu(group->cpumask) <
2983                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2984                         group_min = group;
2985                         min_nr_running = sum_nr_running;
2986                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2987                                                 sum_nr_running;
2988                 }
2989
2990                 /*
2991                  * Calculate the group which is almost near its
2992                  * capacity but still has some space to pick up some load
2993                  * from other group and save more power
2994                  */
2995                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2996                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2997                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2998                              first_cpu(group->cpumask) >
2999                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3000                                 group_leader = group;
3001                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3002                         }
3003                 }
3004 group_next:
3005 #endif
3006                 group = group->next;
3007         } while (group != sd->groups);
3008
3009         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3010                 goto out_balanced;
3011
3012         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3013
3014         if (this_load >= avg_load ||
3015                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3016                 goto out_balanced;
3017
3018         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3019         if (group_imb)
3020                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3021
3022         /*
3023          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3024          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3025          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3026          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3027          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3028          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3029          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3030          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3031          * appear as very large values with unsigned longs.
3032          */
3033         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3034                 goto out_balanced;
3035
3036         /*
3037          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3038          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3039          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3040          */
3041         if (max_load < avg_load) {
3042                 *imbalance = 0;
3043                 goto small_imbalance;
3044         }
3045
3046         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3047         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3048
3049         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3050         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3051                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3052                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3053
3054         /*
3055          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3056          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3057          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3058          * moved
3059          */
3060         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3061                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3062                 unsigned int imbn;
3063
3064 small_imbalance:
3065                 pwr_move = pwr_now = 0;
3066                 imbn = 2;
3067                 if (this_nr_running) {
3068                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3069                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3070                                 imbn = 1;
3071                 } else
3072                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3073
3074                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3075                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3076                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3077                         return busiest;
3078                 }
3079
3080                 /*
3081                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3082                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3083                  * moving them.
3084                  */
3085
3086                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3087                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3088                 pwr_now += this->__cpu_power *
3089                                 min(this_load_per_task, this_load);
3090                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3091
3092                 /* Amount of load we'd subtract */
3093                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3094                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3095                 if (max_load > tmp)
3096                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3097                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3098
3099                 /* Amount of load we'd add */
3100                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3101                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3102                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3103                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3104                 else
3105                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3106                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3107                 pwr_move += this->__cpu_power *
3108                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3109                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3110
3111                 /* Move if we gain throughput */
3112                 if (pwr_move > pwr_now)
3113                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3114         }
3115
3116         return busiest;
3117
3118 out_balanced:
3119 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3120         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3121                 goto ret;
3122
3123         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3124                 *imbalance = min_load_per_task;
3125                 return group_min;
3126         }
3127 #endif
3128 ret:
3129         *imbalance = 0;
3130         return NULL;
3131 }
3132
3133 /*
3134  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3135  */
3136 static struct rq *
3137 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3138                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3139 {
3140         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3141         unsigned long max_load = 0;
3142         int i;
3143
3144         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3145                 unsigned long wl;
3146
3147                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3148                         continue;
3149
3150                 rq = cpu_rq(i);
3151                 wl = weighted_cpuload(i);
3152
3153                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3154                         continue;
3155
3156                 if (wl > max_load) {
3157                         max_load = wl;
3158                         busiest = rq;
3159                 }
3160         }
3161
3162         return busiest;
3163 }
3164
3165 /*
3166  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3167  * so long as it is large enough.
3168  */
3169 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3170
3171 /*
3172  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3173  * tasks if there is an imbalance.
3174  */
3175 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3176                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3177                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3178 {
3179         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3180         struct sched_group *group;
3181         unsigned long imbalance;
3182         struct rq *busiest;
3183         unsigned long flags;
3184
3185         cpus_setall(*cpus);
3186
3187         /*
3188          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3189          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3190          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3191          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3192          */
3193         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3194             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3195                 sd_idle = 1;
3196
3197         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3198
3199 redo:
3200         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3201                                    cpus, balance);
3202
3203         if (*balance == 0)
3204                 goto out_balanced;
3205
3206         if (!group) {
3207                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3208                 goto out_balanced;
3209         }
3210
3211         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3212         if (!busiest) {
3213                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3214                 goto out_balanced;
3215         }
3216
3217         BUG_ON(busiest == this_rq);
3218
3219         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3220
3221         ld_moved = 0;
3222         if (busiest->nr_running > 1) {
3223                 /*
3224                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3225                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3226                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3227                  * correctly treated as an imbalance.
3228                  */
3229                 local_irq_save(flags);
3230                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3231                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3232                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3233                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3234                 local_irq_restore(flags);
3235
3236                 /*
3237                  * some other cpu did the load balance for us.
3238                  */
3239                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3240                         resched_cpu(this_cpu);
3241
3242                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3243                 if (unlikely(all_pinned)) {
3244                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3245                         if (!cpus_empty(*cpus))
3246                                 goto redo;
3247                         goto out_balanced;
3248                 }
3249         }
3250
3251         if (!ld_moved) {
3252                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3253                 sd->nr_balance_failed++;
3254
3255                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3256
3257                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3258
3259                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3260                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3261                          */
3262                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3263                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3264                                 all_pinned = 1;
3265                                 goto out_one_pinned;
3266                         }
3267
3268                         if (!busiest->active_balance) {
3269                                 busiest->active_balance = 1;
3270                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3271                                 active_balance = 1;
3272                         }
3273                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3274                         if (active_balance)
3275                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3276
3277                         /*
3278                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3279                          * counter.
3280                          */
3281                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3282                 }
3283         } else
3284                 sd->nr_balance_failed = 0;
3285
3286         if (likely(!active_balance)) {
3287                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3288                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3289         } else {
3290                 /*
3291                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3292                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3293                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3294                  * move_tasks).
3295                  */
3296                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3297                         sd->balance_interval *= 2;
3298         }
3299
3300         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3301             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3302                 return -1;
3303         return ld_moved;
3304
3305 out_balanced:
3306         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3307
3308         sd->nr_balance_failed = 0;
3309
3310 out_one_pinned:
3311         /* tune up the balancing interval */
3312         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3313                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3314                 sd->balance_interval *= 2;
3315
3316         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3317             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3318                 return -1;
3319         return 0;
3320 }
3321
3322 /*
3323  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3324  * tasks if there is an imbalance.
3325  *
3326  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3327  * this_rq is locked.
3328  */
3329 static int
3330 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3331                         cpumask_t *cpus)
3332 {
3333         struct sched_group *group;
3334         struct rq *busiest = NULL;
3335         unsigned long imbalance;
3336         int ld_moved = 0;
3337         int sd_idle = 0;
3338         int all_pinned = 0;
3339
3340         cpus_setall(*cpus);
3341
3342         /*
3343          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3344          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3345          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3346          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3347          */
3348         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3349             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3350                 sd_idle = 1;
3351
3352         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3353 redo:
3354         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3355                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3356         if (!group) {
3357                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3358                 goto out_balanced;
3359         }
3360
3361         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3362         if (!busiest) {
3363                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3364                 goto out_balanced;
3365         }
3366
3367         BUG_ON(busiest == this_rq);
3368
3369         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3370
3371         ld_moved = 0;
3372         if (busiest->nr_running > 1) {
3373                 /* Attempt to move tasks */
3374                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3375                 /* this_rq->clock is already updated */
3376                 update_rq_clock(busiest);
3377                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3378                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3379                                         &all_pinned);
3380                 spin_unlock(&busiest->lock);
3381
3382                 if (unlikely(all_pinned)) {
3383                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3384                         if (!cpus_empty(*cpus))
3385                                 goto redo;
3386                 }
3387         }
3388
3389         if (!ld_moved) {
3390                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3391                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3392                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3393                         return -1;
3394         } else
3395                 sd->nr_balance_failed = 0;
3396
3397         return ld_moved;
3398
3399 out_balanced:
3400         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3401         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3402             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3403                 return -1;
3404         sd->nr_balance_failed = 0;
3405
3406         return 0;
3407 }
3408
3409 /*
3410  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3411  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3412  */
3413 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3414 {
3415         struct sched_domain *sd;
3416         int pulled_task = -1;
3417         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3418         cpumask_t tmpmask;
3419
3420         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3421                 unsigned long interval;
3422
3423                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3424                         continue;
3425
3426                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3427                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3428                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3429                                                            sd, &tmpmask);
3430
3431                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3432                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3433                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3434                 if (pulled_task)
3435                         break;
3436         }
3437         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3438                 /*
3439                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3440                  * a busy processor. So reset next_balance.
3441                  */
3442                 this_rq->next_balance = next_balance;
3443         }
3444 }
3445
3446 /*
3447  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3448  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3449  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3450  * logical imbalances.
3451  *
3452  * Called with busiest_rq locked.
3453  */
3454 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3455 {
3456         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3457         struct sched_domain *sd;
3458         struct rq *target_rq;
3459
3460         /* Is there any task to move? */
3461         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3462                 return;
3463
3464         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3465
3466         /*
3467          * This condition is "impossible", if it occurs
3468          * we need to fix it. Originally reported by
3469          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3470          */
3471         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3472
3473         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3474         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3475         update_rq_clock(busiest_rq);
3476         update_rq_clock(target_rq);
3477
3478         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3479         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3480                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3481                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3482                                 break;
3483         }
3484
3485         if (likely(sd)) {
3486                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3487
3488                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3489                                   sd, CPU_IDLE))
3490                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3491                 else
3492                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3493         }
3494         spin_unlock(&target_rq->lock);
3495 }
3496
3497 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3498 static struct {
3499         atomic_t load_balancer;
3500         cpumask_t cpu_mask;
3501 } nohz ____cacheline_aligned = {
3502         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3503         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3504 };
3505
3506 /*
3507  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3508  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3509  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3510  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3511  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3512  * arrives...
3513  *
3514  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3515  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3516  * nohz.cpu_mask..
3517  *
3518  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3519  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3520  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3521  * there is no need for ilb owner.
3522  *
3523  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3524  * next busy scheduler_tick()
3525  */
3526 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3527 {
3528         int cpu = smp_processor_id();
3529
3530         if (stop_tick) {
3531                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3532                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3533
3534                 /*
3535                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3536                  */
3537                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3538                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3539                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3540                                 BUG();
3541                         return 0;
3542                 }
3543
3544                 /* time for ilb owner also to sleep */
3545                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3546                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3547                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3548                         return 0;
3549                 }
3550
3551                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3552                         /* make me the ilb owner */
3553                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3554                                 return 1;
3555                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3556                         return 1;
3557         } else {
3558                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3559                         return 0;
3560
3561                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3562
3563                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3564                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3565                                 BUG();
3566         }
3567         return 0;
3568 }
3569 #endif
3570
3571 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3572
3573 /*
3574  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3575  * and initiates a balancing operation if so.
3576  *
3577  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3578  */
3579 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3580 {
3581         int balance = 1;
3582         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3583         unsigned long interval;
3584         struct sched_domain *sd;
3585         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3586         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3587         int update_next_balance = 0;
3588         cpumask_t tmp;
3589
3590         for_each_domain(cpu, sd) {
3591                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3592                         continue;
3593
3594                 interval = sd->balance_interval;
3595                 if (idle != CPU_IDLE)
3596                         interval *= sd->busy_factor;
3597
3598                 /* scale ms to jiffies */
3599                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3600                 if (unlikely(!interval))
3601                         interval = 1;
3602                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3603                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3604
3605
3606                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3607                         if (!spin_trylock(&balancing))
3608                                 goto out;
3609                 }
3610
3611                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3612                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3613                                 /*
3614                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3615                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3616                                  * not idle.
3617                                  */
3618                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3619                         }
3620                         sd->last_balance = jiffies;
3621                 }
3622                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3623                         spin_unlock(&balancing);
3624 out:
3625                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3626                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3627                         update_next_balance = 1;
3628                 }
3629
3630                 /*
3631                  * Stop the load balance at this level. There is another
3632                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3633                  * actively.
3634                  */
3635                 if (!balance)
3636                         break;
3637         }
3638
3639         /*
3640          * next_balance will be updated only when there is a need.
3641          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3642          * updated.
3643          */
3644         if (likely(update_next_balance))
3645                 rq->next_balance = next_balance;
3646 }
3647
3648 /*
3649  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3650  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3651  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3652  */
3653 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3654 {
3655         int this_cpu = smp_processor_id();
3656         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3657         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3658                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3659
3660         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3661
3662 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3663         /*
3664          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3665          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3666          * stopped.
3667          */
3668         if (this_rq->idle_at_tick &&
3669             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3670                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3671                 struct rq *rq;
3672                 int balance_cpu;
3673
3674                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3675                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3676                         /*
3677                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3678                          * work being done for other cpus. Next load
3679                          * balancing owner will pick it up.
3680                          */
3681                         if (need_resched())
3682                                 break;
3683
3684                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3685
3686                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3687                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3688                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3689                 }
3690         }
3691 #endif
3692 }
3693
3694 /*
3695  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3696  *
3697  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3698  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3699  * if the whole system is idle.
3700  */
3701 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3702 {
3703 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3704         /*
3705          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3706          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3707          * load balancer.
3708          */
3709         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3710                 rq->in_nohz_recently = 0;
3711
3712                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3713                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3714                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3715                 }
3716
3717                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3718                         /*
3719                          * simple selection for now: Nominate the
3720                          * first cpu in the nohz list to be the next
3721                          * ilb owner.
3722                          *
3723                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3724                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3725                          */
3726                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3727
3728                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3729                                 resched_cpu(ilb);
3730                 }
3731         }
3732
3733         /*
3734          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3735          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3736          */
3737         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3738             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3739                 resched_cpu(cpu);
3740                 return;
3741         }
3742
3743         /*
3744          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3745          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3746          */
3747         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3748             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3749                 return;
3750 #endif
3751         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3752                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3753 }
3754
3755 #else   /* CONFIG_SMP */
3756
3757 /*
3758  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3759  */
3760 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3761 {
3762 }
3763
3764 #endif
3765
3766 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3767
3768 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3769
3770 /*
3771  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3772  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3773  */
3774 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3775 {
3776         unsigned long flags;
3777         u64 ns, delta_exec;
3778         struct rq *rq;
3779
3780         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3781         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3782         if (task_current(rq, p)) {
3783                 update_rq_clock(rq);
3784                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3785                 if ((s64)delta_exec > 0)
3786                         ns += delta_exec;
3787         }
3788         task_rq_unlock(rq, &flags);
3789
3790         return ns;
3791 }
3792
3793 /*
3794  * Account user cpu time to a process.
3795  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3796  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3797  */
3798 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3799 {
3800         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3801         cputime64_t tmp;
3802
3803         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3804
3805         /* Add user time to cpustat. */
3806         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3807         if (TASK_NICE(p) > 0)
3808                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3809         else
3810                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3811 }
3812
3813 /*
3814  * Account guest cpu time to a process.
3815  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3816  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3817  */
3818 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3819 {
3820         cputime64_t tmp;
3821         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3822
3823         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3824
3825         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3826         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3827
3828         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3829         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3830 }
3831
3832 /*
3833  * Account scaled user cpu time to a process.
3834  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3835  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3836  */
3837 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3838 {
3839         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3840 }
3841
3842 /*
3843  * Account system cpu time to a process.
3844  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3845  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3846  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3847  */
3848 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3849                          cputime_t cputime)
3850 {
3851         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3852         struct rq *rq = this_rq();
3853         cputime64_t tmp;
3854
3855         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3856                 return account_guest_time(p, cputime);
3857
3858         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3859
3860         /* Add system time to cpustat. */
3861         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3862         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3863                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3864         else if (softirq_count())
3865                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3866         else if (p != rq->idle)
3867                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3868         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3869                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3870         else
3871                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3872         /* Account for system time used */
3873         acct_update_integrals(p);
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Account scaled system cpu time to a process.
3878  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3879  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3880  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3881  */
3882 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3883 {
3884         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3885 }
3886
3887 /*
3888  * Account for involuntary wait time.
3889  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3890  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3891  */
3892 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3893 {
3894         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3895         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3896         struct rq *rq = this_rq();
3897
3898         if (p == rq->idle) {
3899                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3900                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3901                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3902                 else
3903                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3904         } else
3905                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3906 }
3907
3908 /*
3909  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3910  * We call it with interrupts disabled.
3911  *
3912  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3913  * timeslices.
3914  */
3915 void scheduler_tick(void)
3916 {
3917         int cpu = smp_processor_id();
3918         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3919         struct task_struct *curr = rq->curr;
3920         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3921
3922         spin_lock(&rq->lock);
3923         __update_rq_clock(rq);
3924         /*
3925          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3926          */
3927         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3928                 rq->clock = next_tick;
3929                 rq->clock_underflows++;
3930         }
3931         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3932         update_last_tick_seen(rq);
3933         update_cpu_load(rq);
3934         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3935         spin_unlock(&rq->lock);
3936
3937 #ifdef CONFIG_SMP
3938         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3939         trigger_load_balance(rq, cpu);
3940 #endif
3941 }
3942
3943 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3944
3945 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3946 {
3947         /*
3948          * Underflow?
3949          */
3950         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3951                 return;
3952         preempt_count() += val;
3953         /*
3954          * Spinlock count overflowing soon?
3955          */
3956         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3957                                 PREEMPT_MASK - 10);
3958 }
3959 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3960
3961 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3962 {
3963         /*
3964          * Underflow?
3965          */
3966         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3967                 return;
3968         /*
3969          * Is the spinlock portion underflowing?
3970          */
3971         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3972                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3973                 return;
3974
3975         preempt_count() -= val;
3976 }
3977 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3978
3979 #endif
3980
3981 /*
3982  * Print scheduling while atomic bug:
3983  */
3984 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3985 {
3986         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3987
3988         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3989                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3990
3991         debug_show_held_locks(prev);
3992         if (irqs_disabled())
3993                 print_irqtrace_events(prev);
3994
3995         if (regs)
3996                 show_regs(regs);
3997         else
3998                 dump_stack();
3999 }
4000
4001 /*
4002  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4003  */
4004 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4005 {
4006         /*
4007          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4008          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4009          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4010          */
4011         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4012                 __schedule_bug(prev);
4013
4014         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4015
4016         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4017 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4018         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4019                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4020                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4021         }
4022 #endif
4023 }
4024
4025 /*
4026  * Pick up the highest-prio task:
4027  */
4028 static inline struct task_struct *
4029 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4030 {
4031         const struct sched_class *class;
4032         struct task_struct *p;
4033
4034         /*
4035          * Optimization: we know that if all tasks are in
4036          * the fair class we can call that function directly:
4037          */
4038         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4039                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4040                 if (likely(p))
4041                         return p;
4042         }
4043
4044         class = sched_class_highest;
4045         for ( ; ; ) {
4046                 p = class->pick_next_task(rq);
4047                 if (p)
4048                         return p;
4049                 /*
4050                  * Will never be NULL as the idle class always
4051                  * returns a non-NULL p:
4052                  */
4053                 class = class->next;
4054         }
4055 }
4056
4057 /*
4058  * schedule() is the main scheduler function.
4059  */
4060 asmlinkage void __sched schedule(void)
4061 {
4062         struct task_struct *prev, *next;
4063         unsigned long *switch_count;
4064         struct rq *rq;
4065         int cpu;
4066
4067 need_resched:
4068         preempt_disable();
4069         cpu = smp_processor_id();
4070         rq = cpu_rq(cpu);
4071         rcu_qsctr_inc(cpu);
4072         prev = rq->curr;
4073         switch_count = &prev->nivcsw;
4074
4075         release_kernel_lock(prev);
4076 need_resched_nonpreemptible:
4077
4078         schedule_debug(prev);
4079
4080         hrtick_clear(rq);
4081
4082         /*
4083          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4084          */
4085         local_irq_disable();
4086         __update_rq_clock(rq);
4087         spin_lock(&rq->lock);
4088         clear_tsk_need_resched(prev);
4089
4090         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4091                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4092                                 signal_pending(prev))) {
4093                         prev->state = TASK_RUNNING;
4094                 } else {
4095                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4096                 }
4097                 switch_count = &prev->nvcsw;
4098         }
4099
4100 #ifdef CONFIG_SMP
4101         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4102                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4103 #endif
4104
4105         if (unlikely(!rq->nr_running))
4106                 idle_balance(cpu, rq);
4107
4108         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4109         next = pick_next_task(rq, prev);
4110
4111         sched_info_switch(prev, next);
4112
4113         if (likely(prev != next)) {
4114                 rq->nr_switches++;
4115                 rq->curr = next;
4116                 ++*switch_count;
4117
4118                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4119                 /*
4120                  * the context switch might have flipped the stack from under
4121                  * us, hence refresh the local variables.
4122                  */
4123                 cpu = smp_processor_id();
4124                 rq = cpu_rq(cpu);
4125         } else
4126                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4127
4128         hrtick_set(rq);
4129
4130         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4131                 goto need_resched_nonpreemptible;
4132
4133         preempt_enable_no_resched();
4134         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4135                 goto need_resched;
4136 }
4137 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4138
4139 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4140 /*
4141  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4142  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4143  * occur there and call schedule directly.
4144  */
4145 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4146 {
4147         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4148         struct task_struct *task = current;
4149         int saved_lock_depth;
4150
4151         /*
4152          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4153          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4154          */
4155         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4156                 return;
4157
4158         do {
4159                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4160
4161                 /*
4162                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4163                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4164                  * auto-release the semaphore:
4165                  */
4166                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4167                 task->lock_depth = -1;
4168                 schedule();
4169                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4170                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4171
4172                 /*
4173                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4174                  * between schedule and now.
4175                  */
4176                 barrier();
4177         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4178 }
4179 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4180
4181 /*
4182  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4183  * off of irq context.
4184  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4185  * protect us against recursive calling from irq.
4186  */
4187 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4188 {
4189         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4190         struct task_struct *task = current;
4191         int saved_lock_depth;
4192
4193         /* Catch callers which need to be fixed */
4194         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4195
4196         do {
4197                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4198
4199                 /*
4200                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4201                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4202                  * auto-release the semaphore:
4203                  */
4204                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4205                 task->lock_depth = -1;
4206                 local_irq_enable();
4207                 schedule();
4208                 local_irq_disable();
4209                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4210                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4211
4212                 /*
4213                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4214                  * between schedule and now.
4215                  */
4216                 barrier();
4217         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4218 }
4219
4220 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4221
4222 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4223                           void *key)
4224 {
4225         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4226 }
4227 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4228
4229 /*
4230  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4231  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4232  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4233  *
4234  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4235  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4236  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4237  */
4238 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4239                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4240 {
4241         wait_queue_t *curr, *next;
4242
4243         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4244                 unsigned flags = curr->flags;
4245
4246                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4247                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4248                         break;
4249         }
4250 }
4251
4252 /**
4253  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4254  * @q: the waitqueue
4255  * @mode: which threads
4256  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4257  * @key: is directly passed to the wakeup function
4258  */
4259 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4260                         int nr_exclusive, void *key)
4261 {
4262         unsigned long flags;
4263
4264         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4265         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4266         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4267 }
4268 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4269
4270 /*
4271  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4272  */
4273 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4274 {
4275         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4276 }
4277
4278 /**
4279  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4280  * @q: the waitqueue
4281  * @mode: which threads
4282  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4283  *
4284  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4285  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4286  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4287  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4288  *
4289  * On UP it can prevent extra preemption.
4290  */
4291 void
4292 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4293 {
4294         unsigned long flags;
4295         int sync = 1;
4296
4297         if (unlikely(!q))
4298                 return;
4299
4300         if (unlikely(!nr_exclusive))
4301                 sync = 0;
4302
4303         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4304         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4305         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4306 }
4307 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4308
4309 void complete(struct completion *x)
4310 {
4311         unsigned long flags;
4312
4313         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4314         x->done++;
4315         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4316         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4317 }
4318 EXPORT_SYMBOL(complete);
4319
4320 void complete_all(struct completion *x)
4321 {
4322         unsigned long flags;
4323
4324         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4325         x->done += UINT_MAX/2;
4326         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4327         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4330
4331 static inline long __sched
4332 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4333 {
4334         if (!x->done) {
4335                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4336
4337                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4338                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4339                 do {
4340                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4341                              signal_pending(current)) ||
4342                             (state == TASK_KILLABLE &&
4343                              fatal_signal_pending(current))) {
4344                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4345                                 return -ERESTARTSYS;
4346                         }
4347                         __set_current_state(state);
4348                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4349                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4350                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4351                         if (!timeout) {
4352                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4353                                 return timeout;
4354                         }
4355                 } while (!x->done);
4356                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4357         }
4358         x->done--;
4359         return timeout;
4360 }
4361
4362 static long __sched
4363 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4364 {
4365         might_sleep();
4366
4367         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4368         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4369         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4370         return timeout;
4371 }
4372
4373 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4374 {
4375         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4376 }
4377 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4378
4379 unsigned long __sched
4380 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4381 {
4382         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4383 }
4384 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4385
4386 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4387 {
4388         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4389         if (t == -ERESTARTSYS)
4390                 return t;
4391         return 0;
4392 }
4393 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4394
4395 unsigned long __sched
4396 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4397                                           unsigned long timeout)
4398 {
4399         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4400 }
4401 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4402
4403 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4404 {
4405         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4406         if (t == -ERESTARTSYS)
4407                 return t;
4408         return 0;
4409 }
4410 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4411
4412 static long __sched
4413 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4414 {
4415         unsigned long flags;
4416         wait_queue_t wait;
4417
4418         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4419
4420         __set_current_state(state);
4421
4422         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4423         __add_wait_queue(q, &wait);
4424         spin_unlock(&q->lock);
4425         timeout = schedule_timeout(timeout);
4426         spin_lock_irq(&q->lock);
4427         __remove_wait_queue(q, &wait);
4428         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4429
4430         return timeout;
4431 }
4432
4433 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4434 {
4435         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4436 }
4437 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4438
4439 long __sched
4440 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4441 {
4442         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4443 }
4444 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4445
4446 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4447 {
4448         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4449 }
4450 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4451
4452 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4453 {
4454         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4455 }
4456 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4457
4458 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4459
4460 /*
4461  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4462  * @p: task
4463  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4464  *
4465  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4466  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4467  *
4468  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4469  */
4470 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4471 {
4472         unsigned long flags;
4473         int oldprio, on_rq, running;
4474         struct rq *rq;
4475         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4476
4477         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4478
4479         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4480         update_rq_clock(rq);
4481
4482         oldprio = p->prio;
4483         on_rq = p->se.on_rq;
4484         running = task_current(rq, p);
4485         if (on_rq)
4486                 dequeue_task(rq, p, 0);
4487         if (running)
4488                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4489
4490         if (rt_prio(prio))
4491                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4492         else
4493                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4494
4495         p->prio = prio;
4496
4497         if (running)
4498                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4499         if (on_rq) {
4500                 enqueue_task(rq, p, 0);
4501
4502                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4503         }
4504         task_rq_unlock(rq, &flags);
4505 }
4506
4507 #endif
4508
4509 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4510 {
4511         int old_prio, delta, on_rq;
4512         unsigned long flags;
4513         struct rq *rq;
4514
4515         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4516                 return;
4517         /*
4518          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4519          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4520          */
4521         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4522         update_rq_clock(rq);
4523         /*
4524          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4525          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4526          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4527          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4528          */
4529         if (task_has_rt_policy(p)) {
4530                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4531                 goto out_unlock;
4532         }
4533         on_rq = p->se.on_rq;
4534         if (on_rq) {
4535                 dequeue_task(rq, p, 0);
4536                 dec_load(rq, p);
4537         }
4538
4539         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4540         set_load_weight(p);
4541         old_prio = p->prio;
4542         p->prio = effective_prio(p);
4543         delta = p->prio - old_prio;
4544
4545         if (on_rq) {
4546                 enqueue_task(rq, p, 0);
4547                 inc_load(rq, p);
4548                 /*
4549                  * If the task increased its priority or is running and
4550                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4551                  */
4552                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4553                         resched_task(rq->curr);
4554         }
4555 out_unlock:
4556         task_rq_unlock(rq, &flags);
4557 }
4558 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4559
4560 /*
4561  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4562  * @p: task
4563  * @nice: nice value
4564  */
4565 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4566 {
4567         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4568         int nice_rlim = 20 - nice;
4569
4570         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4571                 capable(CAP_SYS_NICE));
4572 }
4573
4574 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4575
4576 /*
4577  * sys_nice - change the priority of the current process.
4578  * @increment: priority increment
4579  *
4580  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4581  * does similar things.
4582  */
4583 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4584 {
4585         long nice, retval;
4586
4587         /*
4588          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4589          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4590          * and we have a single winner.
4591          */
4592         if (increment < -40)
4593                 increment = -40;
4594         if (increment > 40)
4595                 increment = 40;
4596
4597         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4598         if (nice < -20)
4599                 nice = -20;
4600         if (nice > 19)
4601                 nice = 19;
4602
4603         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4604                 return -EPERM;
4605
4606         retval = security_task_setnice(current, nice);
4607         if (retval)
4608                 return retval;
4609
4610         set_user_nice(current, nice);
4611         return 0;
4612 }
4613
4614 #endif
4615
4616 /**
4617  * task_prio - return the priority value of a given task.
4618  * @p: the task in question.
4619  *
4620  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4621  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4622  * around 0, value goes from -16 to +15.
4623  */
4624 int task_prio(const struct task_struct *p)
4625 {
4626         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4627 }
4628
4629 /**
4630  * task_nice - return the nice value of a given task.
4631  * @p: the task in question.
4632  */
4633 int task_nice(const struct task_struct *p)
4634 {
4635         return TASK_NICE(p);
4636 }
4637 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4638
4639 /**
4640  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4641  * @cpu: the processor in question.
4642  */
4643 int idle_cpu(int cpu)
4644 {
4645         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4646 }
4647
4648 /**
4649  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4650  * @cpu: the processor in question.
4651  */
4652 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4653 {
4654         return cpu_rq(cpu)->idle;
4655 }
4656
4657 /**
4658  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4659  * @pid: the pid in question.
4660  */
4661 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4662 {
4663         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4664 }
4665
4666 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4667 static void
4668 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4669 {
4670         BUG_ON(p->se.on_rq);
4671
4672         p->policy = policy;
4673         switch (p->policy) {
4674         case SCHED_NORMAL:
4675         case SCHED_BATCH:
4676         case SCHED_IDLE:
4677                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4678                 break;
4679         case SCHED_FIFO:
4680         case SCHED_RR:
4681                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4682                 break;
4683         }
4684
4685         p->rt_priority = prio;
4686         p->normal_prio = normal_prio(p);
4687         /* we are holding p->pi_lock already */
4688         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4689         set_load_weight(p);
4690 }
4691
4692 /**
4693  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4694  * @p: the task in question.
4695  * @policy: new policy.
4696  * @param: structure containing the new RT priority.
4697  *
4698  * NOTE that the task may be already dead.
4699  */
4700 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4701                        struct sched_param *param)
4702 {
4703         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4704         unsigned long flags;
4705         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4706         struct rq *rq;
4707
4708         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4709         BUG_ON(in_interrupt());
4710 recheck:
4711         /* double check policy once rq lock held */
4712         if (policy < 0)
4713                 policy = oldpolicy = p->policy;
4714         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4715                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4716                         policy != SCHED_IDLE)
4717                 return -EINVAL;
4718         /*
4719          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4720          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4721          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4722          */
4723         if (param->sched_priority < 0 ||
4724             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4725             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4726                 return -EINVAL;
4727         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4728                 return -EINVAL;
4729
4730         /*
4731          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4732          */
4733         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4734                 if (rt_policy(policy)) {
4735                         unsigned long rlim_rtprio;
4736
4737                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4738                                 return -ESRCH;
4739                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4740                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4741
4742                         /* can't set/change the rt policy */
4743                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4744                                 return -EPERM;
4745
4746                         /* can't increase priority */
4747                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4748                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4749                                 return -EPERM;
4750                 }
4751                 /*
4752                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4753                  * move out of SCHED_IDLE either:
4754                  */
4755                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4756                         return -EPERM;
4757
4758                 /* can't change other user's priorities */
4759                 if ((current->euid != p->euid) &&
4760                     (current->euid != p->uid))
4761                         return -EPERM;
4762         }
4763
4764 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4765         /*
4766          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4767          * assigned.
4768          */
4769         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4770                 return -EPERM;
4771 #endif
4772
4773         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4774         if (retval)
4775                 return retval;
4776         /*
4777          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4778          * changing the priority of the task:
4779          */
4780         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4781         /*
4782          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4783          * runqueue lock must be held.
4784          */
4785         rq = __task_rq_lock(p);
4786         /* recheck policy now with rq lock held */
4787         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4788                 policy = oldpolicy = -1;
4789                 __task_rq_unlock(rq);
4790                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4791                 goto recheck;
4792         }
4793         update_rq_clock(rq);
4794         on_rq = p->se.on_rq;
4795         running = task_current(rq, p);
4796         if (on_rq)
4797                 deactivate_task(rq, p, 0);
4798         if (running)
4799                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4800
4801         oldprio = p->prio;
4802         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4803
4804         if (running)
4805                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4806         if (on_rq) {
4807                 activate_task(rq, p, 0);
4808
4809                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4810         }
4811         __task_rq_unlock(rq);
4812         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4813
4814         rt_mutex_adjust_pi(p);
4815
4816         return 0;
4817 }
4818 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4819
4820 static int
4821 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4822 {
4823         struct sched_param lparam;
4824         struct task_struct *p;
4825         int retval;
4826
4827         if (!param || pid < 0)
4828                 return -EINVAL;
4829         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4830                 return -EFAULT;
4831
4832         rcu_read_lock();
4833         retval = -ESRCH;
4834         p = find_process_by_pid(pid);
4835         if (p != NULL)
4836                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4837         rcu_read_unlock();
4838
4839         return retval;
4840 }
4841
4842 /**
4843  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4844  * @pid: the pid in question.
4845  * @policy: new policy.
4846  * @param: structure containing the new RT priority.
4847  */
4848 asmlinkage long
4849 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4850 {
4851         /* negative values for policy are not valid */
4852         if (policy < 0)
4853                 return -EINVAL;
4854
4855         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4856 }
4857
4858 /**
4859  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4860  * @pid: the pid in question.
4861  * @param: structure containing the new RT priority.
4862  */
4863 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4864 {
4865         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4866 }
4867
4868 /**
4869  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4870  * @pid: the pid in question.
4871  */
4872 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4873 {
4874         struct task_struct *p;
4875         int retval;
4876
4877         if (pid < 0)
4878                 return -EINVAL;
4879
4880         retval = -ESRCH;
4881         read_lock(&tasklist_lock);
4882         p = find_process_by_pid(pid);
4883         if (p) {
4884                 retval = security_task_getscheduler(p);
4885                 if (!retval)
4886                         retval = p->policy;
4887         }
4888         read_unlock(&tasklist_lock);
4889         return retval;
4890 }
4891
4892 /**
4893  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4894  * @pid: the pid in question.
4895  * @param: structure containing the RT priority.
4896  */
4897 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4898 {
4899         struct sched_param lp;
4900         struct task_struct *p;
4901         int retval;
4902
4903         if (!param || pid < 0)
4904                 return -EINVAL;
4905
4906         read_lock(&tasklist_lock);
4907         p = find_process_by_pid(pid);
4908         retval = -ESRCH;
4909         if (!p)
4910                 goto out_unlock;
4911
4912         retval = security_task_getscheduler(p);
4913         if (retval)
4914                 goto out_unlock;
4915
4916         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4917         read_unlock(&tasklist_lock);
4918
4919         /*
4920          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4921          */
4922         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4923
4924         return retval;
4925
4926 out_unlock:
4927         read_unlock(&tasklist_lock);
4928         return retval;
4929 }
4930
4931 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
4932 {
4933         cpumask_t cpus_allowed;
4934         cpumask_t new_mask = *in_mask;
4935         struct task_struct *p;
4936         int retval;
4937
4938         get_online_cpus();
4939         read_lock(&tasklist_lock);
4940
4941         p = find_process_by_pid(pid);
4942         if (!p) {
4943                 read_unlock(&tasklist_lock);
4944                 put_online_cpus();
4945                 return -ESRCH;
4946         }
4947
4948         /*
4949          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4950          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4951          * usage count and then drop tasklist_lock.
4952          */
4953         get_task_struct(p);
4954         read_unlock(&tasklist_lock);
4955
4956         retval = -EPERM;
4957         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4958                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4959                 goto out_unlock;
4960
4961         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4962         if (retval)
4963                 goto out_unlock;
4964
4965         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4966         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4967  again:
4968         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
4969
4970         if (!retval) {
4971                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4972                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4973                         /*
4974                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4975                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4976                          * cpuset's cpus_allowed
4977                          */
4978                         new_mask = cpus_allowed;
4979                         goto again;
4980                 }
4981         }
4982 out_unlock:
4983         put_task_struct(p);
4984         put_online_cpus();
4985         return retval;
4986 }
4987
4988 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4989                              cpumask_t *new_mask)
4990 {
4991         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4992                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4993         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4994                 len = sizeof(cpumask_t);
4995         }
4996         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4997 }
4998
4999 /**
5000  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5001  * @pid: pid of the process
5002  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5003  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5004  */
5005 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5006                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5007 {
5008         cpumask_t new_mask;
5009         int retval;
5010
5011         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5012         if (retval)
5013                 return retval;
5014
5015         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5016 }
5017
5018 /*
5019  * Represents all cpu's present in the system
5020  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5021  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5022  * method, such as ACPI for e.g.
5023  */
5024
5025 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5026 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5027
5028 #ifndef CONFIG_SMP
5029 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5030 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5031
5032 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5033 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5034 #endif
5035
5036 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5037 {
5038         struct task_struct *p;
5039         int retval;
5040
5041         get_online_cpus();
5042         read_lock(&tasklist_lock);
5043
5044         retval = -ESRCH;
5045         p = find_process_by_pid(pid);
5046         if (!p)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         retval = security_task_getscheduler(p);
5050         if (retval)
5051                 goto out_unlock;
5052
5053         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5054
5055 out_unlock:
5056         read_unlock(&tasklist_lock);
5057         put_online_cpus();
5058
5059         return retval;
5060 }
5061
5062 /**
5063  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5064  * @pid: pid of the process
5065  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5066  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5067  */
5068 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5069                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5070 {
5071         int ret;
5072         cpumask_t mask;
5073
5074         if (len < sizeof(cpumask_t))
5075                 return -EINVAL;
5076
5077         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5078         if (ret < 0)
5079                 return ret;
5080
5081         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5082                 return -EFAULT;
5083
5084         return sizeof(cpumask_t);
5085 }
5086
5087 /**
5088  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5089  *
5090  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5091  * other threads running on this CPU then this function will return.
5092  */
5093 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5094 {
5095         struct rq *rq = this_rq_lock();
5096
5097         schedstat_inc(rq, yld_count);
5098         current->sched_class->yield_task(rq);
5099
5100         /*
5101          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5102          * no need to preempt or enable interrupts:
5103          */
5104         __release(rq->lock);
5105         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5106         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5107         preempt_enable_no_resched();
5108
5109         schedule();
5110
5111         return 0;
5112 }
5113
5114 static void __cond_resched(void)
5115 {
5116 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5117         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5118 #endif
5119         /*
5120          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5121          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5122          * cond_resched() call.
5123          */
5124         do {
5125                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5126                 schedule();
5127                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5128         } while (need_resched());
5129 }
5130
5131 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5132 int __sched _cond_resched(void)
5133 {
5134         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5135                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5136                 __cond_resched();
5137                 return 1;
5138         }
5139         return 0;
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5142 #endif
5143
5144 /*
5145  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5146  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5147  *
5148  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5149  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5150  * spin_unlock(), once by hand).
5151  */
5152 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5153 {
5154         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5155         int ret = 0;
5156
5157         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5158                 spin_unlock(lock);
5159                 if (resched && need_resched())
5160                         __cond_resched();
5161                 else
5162                         cpu_relax();
5163                 ret = 1;
5164                 spin_lock(lock);
5165         }
5166         return ret;
5167 }
5168 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5169
5170 int __sched cond_resched_softirq(void)
5171 {
5172         BUG_ON(!in_softirq());
5173
5174         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5175                 local_bh_enable();
5176                 __cond_resched();
5177                 local_bh_disable();
5178                 return 1;
5179         }
5180         return 0;
5181 }
5182 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5183
5184 /**
5185  * yield - yield the current processor to other threads.
5186  *
5187  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5188  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5189  */
5190 void __sched yield(void)
5191 {
5192         set_current_state(TASK_RUNNING);
5193         sys_sched_yield();
5194 }
5195 EXPORT_SYMBOL(yield);
5196
5197 /*
5198  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5199  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5200  *
5201  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5202  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5203  */
5204 void __sched io_schedule(void)
5205 {
5206         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5207
5208         delayacct_blkio_start();
5209         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5210         schedule();
5211         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5212         delayacct_blkio_end();
5213 }
5214 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5215
5216 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5217 {
5218         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5219         long ret;
5220
5221         delayacct_blkio_start();
5222         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5223         ret = schedule_timeout(timeout);
5224         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5225         delayacct_blkio_end();
5226         return ret;
5227 }
5228
5229 /**
5230  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5231  * @policy: scheduling class.
5232  *
5233  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5234  * by a given scheduling class.
5235  */
5236 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5237 {
5238         int ret = -EINVAL;
5239
5240         switch (policy) {
5241         case SCHED_FIFO:
5242         case SCHED_RR:
5243                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5244                 break;
5245         case SCHED_NORMAL:
5246         case SCHED_BATCH:
5247         case SCHED_IDLE:
5248                 ret = 0;
5249                 break;
5250         }
5251         return ret;
5252 }
5253
5254 /**
5255  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5256  * @policy: scheduling class.
5257  *
5258  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5259  * by a given scheduling class.
5260  */
5261 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5262 {
5263         int ret = -EINVAL;
5264
5265         switch (policy) {
5266         case SCHED_FIFO:
5267         case SCHED_RR:
5268                 ret = 1;
5269                 break;
5270         case SCHED_NORMAL:
5271         case SCHED_BATCH:
5272         case SCHED_IDLE:
5273                 ret = 0;
5274         }
5275         return ret;
5276 }
5277
5278 /**
5279  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5280  * @pid: pid of the process.
5281  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5282  *
5283  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5284  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5285  */
5286 asmlinkage
5287 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5288 {
5289         struct task_struct *p;
5290         unsigned int time_slice;
5291         int retval;
5292         struct timespec t;
5293
5294         if (pid < 0)
5295                 return -EINVAL;
5296
5297         retval = -ESRCH;
5298         read_lock(&tasklist_lock);
5299         p = find_process_by_pid(pid);
5300         if (!p)
5301                 goto out_unlock;
5302
5303         retval = security_task_getscheduler(p);
5304         if (retval)
5305                 goto out_unlock;
5306
5307         /*
5308          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5309          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5310          */
5311         time_slice = 0;
5312         if (p->policy == SCHED_RR) {
5313                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5314         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5315                 struct sched_entity *se = &p->se;
5316                 unsigned long flags;
5317                 struct rq *rq;
5318
5319                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5320                 if (rq->cfs.load.weight)
5321                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5322                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5323         }
5324         read_unlock(&tasklist_lock);
5325         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5326         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5327         return retval;
5328
5329 out_unlock:
5330         read_unlock(&tasklist_lock);
5331         return retval;
5332 }
5333
5334 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5335
5336 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5337 {
5338         unsigned long free = 0;
5339         unsigned state;
5340
5341         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5342         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5343                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5344 #if BITS_PER_LONG == 32
5345         if (state == TASK_RUNNING)
5346                 printk(KERN_CONT " running  ");
5347         else
5348                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5349 #else
5350         if (state == TASK_RUNNING)
5351                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5352         else
5353                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5354 #endif
5355 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5356         {
5357                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5358                 while (!*n)
5359                         n++;
5360                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5361         }
5362 #endif
5363         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5364                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5365
5366         show_stack(p, NULL);
5367 }
5368
5369 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5370 {
5371         struct task_struct *g, *p;
5372
5373 #if BITS_PER_LONG == 32
5374         printk(KERN_INFO
5375                 "  task                PC stack   pid father\n");
5376 #else
5377         printk(KERN_INFO
5378                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5379 #endif
5380         read_lock(&tasklist_lock);
5381         do_each_thread(g, p) {
5382                 /*
5383                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5384                  * console might take alot of time:
5385                  */
5386                 touch_nmi_watchdog();
5387                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5388                         sched_show_task(p);
5389         } while_each_thread(g, p);
5390
5391         touch_all_softlockup_watchdogs();
5392
5393 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5394         sysrq_sched_debug_show();
5395 #endif
5396         read_unlock(&tasklist_lock);
5397         /*
5398          * Only show locks if all tasks are dumped:
5399          */
5400         if (state_filter == -1)
5401                 debug_show_all_locks();
5402 }
5403
5404 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5405 {
5406         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5407 }
5408
5409 /**
5410  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5411  * @idle: task in question
5412  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5413  *
5414  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5415  * flag, to make booting more robust.
5416  */
5417 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5418 {
5419         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5420         unsigned long flags;
5421
5422         __sched_fork(idle);
5423         idle->se.exec_start = sched_clock();
5424
5425         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5426         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5427         __set_task_cpu(idle, cpu);
5428
5429         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5430         rq->curr = rq->idle = idle;
5431 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5432         idle->oncpu = 1;
5433 #endif
5434         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5435
5436         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5437         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5438
5439         /*
5440          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5441          */
5442         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5443 }
5444
5445 /*
5446  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5447  * indicates which cpus entered this state. This is used
5448  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5449  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5450  * always be CPU_MASK_NONE.
5451  */
5452 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5453
5454 /*
5455  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5456  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5457  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5458  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5459  * number of CPUs.
5460  *
5461  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5462  */
5463 static inline void sched_init_granularity(void)
5464 {
5465         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5466         const unsigned long limit = 200000000;
5467
5468         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5469         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5470                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5471
5472         sysctl_sched_latency *= factor;
5473         if (sysctl_sched_latency > limit)
5474                 sysctl_sched_latency = limit;
5475
5476         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5477 }
5478
5479 #ifdef CONFIG_SMP
5480 /*
5481  * This is how migration works:
5482  *
5483  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5484  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5485  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5486  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5487  *    thread off the CPU)
5488  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5489  *    task is still in the wrong runqueue.
5490  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5491  *    it and puts it into the right queue.
5492  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5493  * 7) we wake up and the migration is done.
5494  */
5495
5496 /*
5497  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5498  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5499  * is removed from the allowed bitmask.
5500  *
5501  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5502  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5503  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5504  */
5505 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5506 {
5507         struct migration_req req;
5508         unsigned long flags;
5509         struct rq *rq;
5510         int ret = 0;
5511
5512         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5513         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5514                 ret = -EINVAL;
5515                 goto out;
5516         }
5517
5518         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5519                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5520         else {
5521                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5522                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5523         }
5524
5525         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5526         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5527                 goto out;
5528
5529         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5530                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5531                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5532                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5533                 wait_for_completion(&req.done);
5534                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5535                 return 0;
5536         }
5537 out:
5538         task_rq_unlock(rq, &flags);
5539
5540         return ret;
5541 }
5542 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5543
5544 /*
5545  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5546  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5547  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5548  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5549  *
5550  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5551  * as the task is no longer on this CPU.
5552  *
5553  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5554  */
5555 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5556 {
5557         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5558         int ret = 0, on_rq;
5559
5560         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5561                 return ret;
5562
5563         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5564         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5565
5566         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5567         /* Already moved. */
5568         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5569                 goto out;
5570         /* Affinity changed (again). */
5571         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5572                 goto out;
5573
5574         on_rq = p->se.on_rq;
5575         if (on_rq)
5576                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5577
5578         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5579         if (on_rq) {
5580                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5581                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5582         }
5583         ret = 1;
5584 out:
5585         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5586         return ret;
5587 }
5588
5589 /*
5590  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5591  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5592  * another runqueue.
5593  */
5594 static int migration_thread(void *data)
5595 {
5596         int cpu = (long)data;
5597         struct rq *rq;
5598
5599         rq = cpu_rq(cpu);
5600         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5601
5602         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5603         while (!kthread_should_stop()) {
5604                 struct migration_req *req;
5605                 struct list_head *head;
5606
5607                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5608
5609                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5610                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5611                         goto wait_to_die;
5612                 }
5613
5614                 if (rq->active_balance) {
5615                         active_load_balance(rq, cpu);
5616                         rq->active_balance = 0;
5617                 }
5618
5619                 head = &rq->migration_queue;
5620
5621                 if (list_empty(head)) {
5622                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5623                         schedule();
5624                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5625                         continue;
5626                 }
5627                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5628                 list_del_init(head->next);
5629
5630                 spin_unlock(&rq->lock);
5631                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5632                 local_irq_enable();
5633
5634                 complete(&req->done);
5635         }
5636         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5637         return 0;
5638
5639 wait_to_die:
5640         /* Wait for kthread_stop */
5641         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5642         while (!kthread_should_stop()) {
5643                 schedule();
5644                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5645         }
5646         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5647         return 0;
5648 }
5649
5650 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5651
5652 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5653 {
5654         int ret;
5655
5656         local_irq_disable();
5657         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5658         local_irq_enable();
5659         return ret;
5660 }
5661
5662 /*
5663  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5664  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5665  */
5666 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5667 {
5668         unsigned long flags;
5669         cpumask_t mask;
5670         struct rq *rq;
5671         int dest_cpu;
5672
5673         do {
5674                 /* On same node? */
5675                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5676                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5677                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5678
5679                 /* On any allowed CPU? */
5680                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5681                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5682
5683                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5684                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5685                         cpumask_t cpus_allowed;
5686
5687                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5688                         /*
5689                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5690                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5691                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5692                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5693                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5694                          */
5695                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5696                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5697                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5698                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5699
5700                         /*
5701                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5702                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5703                          * leave kernel.
5704                          */
5705                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5706                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5707                                        "longer affine to cpu%d\n",
5708                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5709                         }
5710                 }
5711         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5712 }
5713
5714 /*
5715  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5716  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5717  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5718  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5719  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5720  */
5721 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5722 {
5723         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5724         unsigned long flags;
5725
5726         local_irq_save(flags);
5727         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5728         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5729         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5730         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5731         local_irq_restore(flags);
5732 }
5733
5734 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5735 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5736 {
5737         struct task_struct *p, *t;
5738
5739         read_lock(&tasklist_lock);
5740
5741         do_each_thread(t, p) {
5742                 if (p == current)
5743                         continue;
5744
5745                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5746                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5747         } while_each_thread(t, p);
5748
5749         read_unlock(&tasklist_lock);
5750 }
5751
5752 /*
5753  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5754  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5755  * Used by CPU offline code.
5756  */
5757 void sched_idle_next(void)
5758 {
5759         int this_cpu = smp_processor_id();
5760         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5761         struct task_struct *p = rq->idle;
5762         unsigned long flags;
5763
5764         /* cpu has to be offline */
5765         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5766
5767         /*
5768          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5769          * and interrupts disabled on the current cpu.
5770          */
5771         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5772
5773         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5774
5775         update_rq_clock(rq);
5776         activate_task(rq, p, 0);
5777
5778         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5779 }
5780
5781 /*
5782  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5783  * offline.
5784  */
5785 void idle_task_exit(void)
5786 {
5787         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5788
5789         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5790
5791         if (mm != &init_mm)
5792                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5793         mmdrop(mm);
5794 }
5795
5796 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5797 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5798 {
5799         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5800
5801         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5802         BUG_ON(!p->exit_state);
5803
5804         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5805         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5806
5807         get_task_struct(p);
5808
5809         /*
5810          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5811          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5812          * fine.
5813          */
5814         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5815         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5816         spin_lock_irq(&rq->lock);
5817
5818         put_task_struct(p);
5819 }
5820
5821 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5822 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5823 {
5824         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5825         struct task_struct *next;
5826
5827         for ( ; ; ) {
5828                 if (!rq->nr_running)
5829                         break;
5830                 update_rq_clock(rq);
5831                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5832                 if (!next)
5833                         break;
5834                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5835
5836         }
5837 }
5838 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5839
5840 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5841
5842 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5843         {
5844                 .procname       = "sched_domain",
5845                 .mode           = 0555,
5846         },
5847         {0, },
5848 };
5849
5850 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5851         {
5852                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5853                 .procname       = "kernel",
5854                 .mode           = 0555,
5855                 .child          = sd_ctl_dir,
5856         },
5857         {0, },
5858 };
5859
5860 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5861 {
5862         struct ctl_table *entry =
5863                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5864
5865         return entry;
5866 }
5867
5868 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5869 {
5870         struct ctl_table *entry;
5871
5872         /*
5873          * In the intermediate directories, both the child directory and
5874          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5875          * will always be set. In the lowest directory the names are
5876          * static strings and all have proc handlers.
5877          */
5878         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5879                 if (entry->child)
5880                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5881                 if (entry->proc_handler == NULL)
5882                         kfree(entry->procname);
5883         }
5884
5885         kfree(*tablep);
5886         *tablep = NULL;
5887 }
5888
5889 static void
5890 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5891                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5892                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5893 {
5894         entry->procname = procname;
5895         entry->data = data;
5896         entry->maxlen = maxlen;
5897         entry->mode = mode;
5898         entry->proc_handler = proc_handler;
5899 }
5900
5901 static struct ctl_table *
5902 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5903 {
5904         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5905
5906         if (table == NULL)
5907                 return NULL;
5908
5909         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5910                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5911         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5912                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5913         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5914                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5915         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5916                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5917         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5918                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5919         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5920                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5921         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5922                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5923         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5924                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5925         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5926                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5927         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5928                 &sd->cache_nice_tries,
5929                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5930         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5931                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5932         /* &table[11] is terminator */
5933
5934         return table;
5935 }
5936
5937 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5938 {
5939         struct ctl_table *entry, *table;
5940         struct sched_domain *sd;
5941         int domain_num = 0, i;
5942         char buf[32];
5943
5944         for_each_domain(cpu, sd)
5945                 domain_num++;
5946         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5947         if (table == NULL)
5948                 return NULL;
5949
5950         i = 0;
5951         for_each_domain(cpu, sd) {
5952                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5953                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5954                 entry->mode = 0555;
5955                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5956                 entry++;
5957                 i++;
5958         }
5959         return table;
5960 }
5961
5962 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5963 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5964 {
5965         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5966         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5967         char buf[32];
5968
5969         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5970         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5971
5972         if (entry == NULL)
5973                 return;
5974
5975         for_each_online_cpu(i) {
5976                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5977                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5978                 entry->mode = 0555;
5979                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5980                 entry++;
5981         }
5982
5983         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5984         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5985 }
5986
5987 /* may be called multiple times per register */
5988 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5989 {
5990         if (sd_sysctl_header)
5991                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5992         sd_sysctl_header = NULL;
5993         if (sd_ctl_dir[0].child)
5994                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5995 }
5996 #else
5997 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5998 {
5999 }
6000 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6001 {
6002 }
6003 #endif
6004
6005 /*
6006  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6007  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6008  */
6009 static int __cpuinit
6010 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6011 {
6012         struct task_struct *p;
6013         int cpu = (long)hcpu;
6014         unsigned long flags;
6015         struct rq *rq;
6016
6017         switch (action) {
6018
6019         case CPU_UP_PREPARE:
6020         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6021                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6022                 if (IS_ERR(p))
6023                         return NOTIFY_BAD;
6024                 kthread_bind(p, cpu);
6025                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6026                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6027                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6028                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6029                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6030                 break;
6031
6032         case CPU_ONLINE:
6033         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6034                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6035                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6036
6037                 /* Update our root-domain */
6038                 rq = cpu_rq(cpu);
6039                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6040                 if (rq->rd) {
6041                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6042                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6043                 }
6044                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6045                 break;
6046
6047 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6048         case CPU_UP_CANCELED:
6049         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6050                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6051                         break;
6052                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6053                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6054                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6055                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6056                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6057                 break;
6058
6059         case CPU_DEAD:
6060         case CPU_DEAD_FROZEN:
6061                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6062                 migrate_live_tasks(cpu);
6063                 rq = cpu_rq(cpu);
6064                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6065                 rq->migration_thread = NULL;
6066                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6067                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6068                 update_rq_clock(rq);
6069                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6070                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6071                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6072                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6073                 migrate_dead_tasks(cpu);
6074                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6075                 cpuset_unlock();
6076                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6077                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6078
6079                 /*
6080                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6081                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6082                  * the requestors.
6083                  */
6084                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6085                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6086                         struct migration_req *req;
6087
6088                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6089                                          struct migration_req, list);
6090                         list_del_init(&req->list);
6091                         complete(&req->done);
6092                 }
6093                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6094                 break;
6095
6096         case CPU_DYING:
6097         case CPU_DYING_FROZEN:
6098                 /* Update our root-domain */
6099                 rq = cpu_rq(cpu);
6100                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6101                 if (rq->rd) {
6102                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6103                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6104                 }
6105                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6106                 break;
6107 #endif
6108         }
6109         return NOTIFY_OK;
6110 }
6111
6112 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6113  * happens before everything else.
6114  */
6115 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6116         .notifier_call = migration_call,
6117         .priority = 10
6118 };
6119
6120 void __init migration_init(void)
6121 {
6122         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6123         int err;
6124
6125         /* Start one for the boot CPU: */
6126         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6127         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6128         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6129         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6130 }
6131 #endif
6132
6133 #ifdef CONFIG_SMP
6134
6135 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6136
6137 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6138                                   cpumask_t *groupmask)
6139 {
6140         struct sched_group *group = sd->groups;
6141         char str[256];
6142
6143         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6144         cpus_clear(*groupmask);
6145
6146         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6147
6148         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6149                 printk("does not load-balance\n");
6150                 if (sd->parent)
6151                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6152                                         " has parent");
6153                 return -1;
6154         }
6155
6156         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6157
6158         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6159                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6160                                 "CPU%d\n", cpu);
6161         }
6162         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6163                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6164                                 " CPU%d\n", cpu);
6165         }
6166
6167         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6168         do {
6169                 if (!group) {
6170                         printk("\n");
6171                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6172                         break;
6173                 }
6174
6175                 if (!group->__cpu_power) {
6176                         printk(KERN_CONT "\n");
6177                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6178                                         "set\n");
6179                         break;
6180                 }
6181
6182                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6183                         printk(KERN_CONT "\n");
6184                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6185                         break;
6186                 }
6187
6188                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6189                         printk(KERN_CONT "\n");
6190                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6191                         break;
6192                 }
6193
6194                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6195
6196                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6197                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6198
6199                 group = group->next;
6200         } while (group != sd->groups);
6201         printk(KERN_CONT "\n");
6202
6203         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6204                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6205
6206         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6207                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6208                         "of domain->span\n");
6209         return 0;
6210 }
6211
6212 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6213 {
6214         cpumask_t *groupmask;
6215         int level = 0;
6216
6217         if (!sd) {
6218                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6219                 return;
6220         }
6221
6222         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6223
6224         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6225         if (!groupmask) {
6226                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6227                 return;
6228         }
6229
6230         for (;;) {
6231                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6232                         break;
6233                 level++;
6234                 sd = sd->parent;
6235                 if (!sd)
6236                         break;
6237         }
6238         kfree(groupmask);
6239 }
6240 #else
6241 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6242 #endif
6243
6244 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6245 {
6246         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6247                 return 1;
6248
6249         /* Following flags need at least 2 groups */
6250         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6251                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6252                          SD_BALANCE_FORK |
6253                          SD_BALANCE_EXEC |
6254                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6255                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6256                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6257                         return 0;
6258         }
6259
6260         /* Following flags don't use groups */
6261         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6262                          SD_WAKE_AFFINE |
6263                          SD_WAKE_BALANCE))
6264                 return 0;
6265
6266         return 1;
6267 }
6268
6269 static int
6270 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6271 {
6272         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6273
6274         if (sd_degenerate(parent))
6275                 return 1;
6276
6277         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6278                 return 0;
6279
6280         /* Does parent contain flags not in child? */
6281         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6282         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6283                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6284         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6285         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6286                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6287                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6288                                 SD_BALANCE_FORK |
6289                                 SD_BALANCE_EXEC |
6290                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6291                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6292         }
6293         if (~cflags & pflags)
6294                 return 0;
6295
6296         return 1;
6297 }
6298
6299 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6300 {
6301         unsigned long flags;
6302         const struct sched_class *class;
6303
6304         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6305
6306         if (rq->rd) {
6307                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6308
6309                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6310                         if (class->leave_domain)
6311                                 class->leave_domain(rq);
6312                 }
6313
6314                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6315                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6316
6317                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6318                         kfree(old_rd);
6319         }
6320
6321         atomic_inc(&rd->refcount);
6322         rq->rd = rd;
6323
6324         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6325         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6326                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6327
6328         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6329                 if (class->join_domain)
6330                         class->join_domain(rq);
6331         }
6332
6333         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6334 }
6335
6336 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6337 {
6338         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6339
6340         cpus_clear(rd->span);
6341         cpus_clear(rd->online);
6342 }
6343
6344 static void init_defrootdomain(void)
6345 {
6346         init_rootdomain(&def_root_domain);
6347         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6348 }
6349
6350 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6351 {
6352         struct root_domain *rd;
6353
6354         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6355         if (!rd)
6356                 return NULL;
6357
6358         init_rootdomain(rd);
6359
6360         return rd;
6361 }
6362
6363 /*
6364  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6365  * hold the hotplug lock.
6366  */
6367 static void
6368 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6369 {
6370         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6371         struct sched_domain *tmp;
6372
6373         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6374         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6375                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6376                 if (!parent)
6377                         break;
6378                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6379                         tmp->parent = parent->parent;
6380                         if (parent->parent)
6381                                 parent->parent->child = tmp;
6382                 }
6383         }
6384
6385         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6386                 sd = sd->parent;
6387                 if (sd)
6388                         sd->child = NULL;
6389         }
6390
6391         sched_domain_debug(sd, cpu);
6392
6393         rq_attach_root(rq, rd);
6394         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6395 }
6396
6397 /* cpus with isolated domains */
6398 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6399
6400 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6401 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6402 {
6403         int ints[NR_CPUS], i;
6404
6405         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6406         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6407         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6408                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6409                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6410         return 1;
6411 }
6412
6413 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6414
6415 /*
6416  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6417  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6418  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6419  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6420  *
6421  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6422  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6423  * and ->cpu_power to 0.
6424  */
6425 static void
6426 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6427                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6428                                         struct sched_group **sg,
6429                                         cpumask_t *tmpmask),
6430                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6431 {
6432         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6433         int i;
6434
6435         cpus_clear(*covered);
6436
6437         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6438                 struct sched_group *sg;
6439                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6440                 int j;
6441
6442                 if (cpu_isset(i, *covered))
6443                         continue;
6444
6445                 cpus_clear(sg->cpumask);
6446                 sg->__cpu_power = 0;
6447
6448                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6449                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6450                                 continue;
6451
6452                         cpu_set(j, *covered);
6453                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6454                 }
6455                 if (!first)
6456                         first = sg;
6457                 if (last)
6458                         last->next = sg;
6459                 last = sg;
6460         }
6461         last->next = first;
6462 }
6463
6464 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6465
6466 #ifdef CONFIG_NUMA
6467
6468 /**
6469  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6470  * @node: node whose sched_domain we're building
6471  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6472  *
6473  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6474  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6475  *
6476  * Should use nodemask_t.
6477  */
6478 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6479 {
6480         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6481
6482         min_val = INT_MAX;
6483
6484         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6485                 /* Start at @node */
6486                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6487
6488                 if (!nr_cpus_node(n))
6489                         continue;
6490
6491                 /* Skip already used nodes */
6492                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6493                         continue;
6494
6495                 /* Simple min distance search */
6496                 val = node_distance(node, n);
6497
6498                 if (val < min_val) {
6499                         min_val = val;
6500                         best_node = n;
6501                 }
6502         }
6503
6504         node_set(best_node, *used_nodes);
6505         return best_node;
6506 }
6507
6508 /**
6509  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6510  * @node: node whose cpumask we're constructing
6511  *
6512  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6513  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6514  * out optimally.
6515  */
6516 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6517 {
6518         nodemask_t used_nodes;
6519         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6520         int i;
6521
6522         cpus_clear(*span);
6523         nodes_clear(used_nodes);
6524
6525         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6526         node_set(node, used_nodes);
6527
6528         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6529                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6530
6531                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6532                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6533         }
6534 }
6535 #endif
6536
6537 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6538
6539 /*
6540  * SMT sched-domains:
6541  */
6542 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6543 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6544 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6545
6546 static int
6547 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6548                  cpumask_t *unused)
6549 {
6550         if (sg)
6551                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6552         return cpu;
6553 }
6554 #endif
6555
6556 /*
6557  * multi-core sched-domains:
6558  */
6559 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6560 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6561 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6562 #endif
6563
6564 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6565 static int
6566 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6567                   cpumask_t *mask)
6568 {
6569         int group;
6570
6571         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6572         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6573         group = first_cpu(*mask);
6574         if (sg)
6575                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6576         return group;
6577 }
6578 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6579 static int
6580 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6581                   cpumask_t *unused)
6582 {
6583         if (sg)
6584                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6585         return cpu;
6586 }
6587 #endif
6588
6589 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6590 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6591
6592 static int
6593 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6594                   cpumask_t *mask)
6595 {
6596         int group;
6597 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6598         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6599         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6600         group = first_cpu(*mask);
6601 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6602         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6603         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6604         group = first_cpu(*mask);
6605 #else
6606         group = cpu;
6607 #endif
6608         if (sg)
6609                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6610         return group;
6611 }
6612
6613 #ifdef CONFIG_NUMA
6614 /*
6615  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6616  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6617  * gets dynamically allocated.
6618  */
6619 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6620 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6621
6622 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6623 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6624
6625 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6626                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6627 {
6628         int group;
6629
6630         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6631         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6632         group = first_cpu(*nodemask);
6633
6634         if (sg)
6635                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6636         return group;
6637 }
6638
6639 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6640 {
6641         struct sched_group *sg = group_head;
6642         int j;
6643
6644         if (!sg)
6645                 return;
6646         do {
6647                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6648                         struct sched_domain *sd;
6649
6650                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6651                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6652                                 /*
6653                                  * Only add "power" once for each
6654                                  * physical package.
6655                                  */
6656                                 continue;
6657                         }
6658
6659                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6660                 }
6661                 sg = sg->next;
6662         } while (sg != group_head);
6663 }
6664 #endif
6665
6666 #ifdef CONFIG_NUMA
6667 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6668 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6669 {
6670         int cpu, i;
6671
6672         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6673                 struct sched_group **sched_group_nodes
6674                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6675
6676                 if (!sched_group_nodes)
6677                         continue;
6678
6679                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6680                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6681
6682                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6683                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6684                         if (cpus_empty(*nodemask))
6685                                 continue;
6686
6687                         if (sg == NULL)
6688                                 continue;
6689                         sg = sg->next;
6690 next_sg:
6691                         oldsg = sg;
6692                         sg = sg->next;
6693                         kfree(oldsg);
6694                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6695                                 goto next_sg;
6696                 }
6697                 kfree(sched_group_nodes);
6698                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6699         }
6700 }
6701 #else
6702 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6703 {
6704 }
6705 #endif
6706
6707 /*
6708  * Initialize sched groups cpu_power.
6709  *
6710  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6711  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6712  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6713  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6714  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6715  * less cpu_power.
6716  *
6717  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6718  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6719  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6720  */
6721 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6722 {
6723         struct sched_domain *child;
6724         struct sched_group *group;
6725
6726         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6727
6728         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6729                 return;
6730
6731         child = sd->child;
6732
6733         sd->groups->__cpu_power = 0;
6734
6735         /*
6736          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6737          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6738          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6739          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6740          * same sched domain.
6741          */
6742         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6743                        (child->flags &
6744                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6745                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6746                 return;
6747         }
6748
6749         /*
6750          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6751          */
6752         group = child->groups;
6753         do {
6754                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6755                 group = group->next;
6756         } while (group != child->groups);
6757 }
6758
6759 /*
6760  * Initializers for schedule domains
6761  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6762  */
6763
6764 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6765 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6766 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6767 {                                                               \
6768         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6769         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6770 }
6771
6772 SD_INIT_FUNC(CPU)
6773 #ifdef CONFIG_NUMA
6774  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6775  SD_INIT_FUNC(NODE)
6776 #endif
6777 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6778  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6779 #endif
6780 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6781  SD_INIT_FUNC(MC)
6782 #endif
6783
6784 /*
6785  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
6786  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
6787  * if the amount of space is significant.
6788  */
6789 struct allmasks {
6790         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
6791         union {
6792                 cpumask_t nodemask;
6793                 cpumask_t this_sibling_map;
6794                 cpumask_t this_core_map;
6795         };
6796         cpumask_t send_covered;
6797
6798 #ifdef CONFIG_NUMA
6799         cpumask_t domainspan;
6800         cpumask_t covered;
6801         cpumask_t notcovered;
6802 #endif
6803 };
6804
6805 #if     NR_CPUS > 128
6806 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
6807 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
6808 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
6809 #else
6810 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
6811 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
6812 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
6813 #endif
6814
6815 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
6816                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
6817
6818 /*
6819  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6820  * to the individual cpus
6821  */
6822 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6823 {
6824         int i;
6825         struct root_domain *rd;
6826         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
6827         cpumask_t *tmpmask;
6828 #ifdef CONFIG_NUMA
6829         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6830         int sd_allnodes = 0;
6831
6832         /*
6833          * Allocate the per-node list of sched groups
6834          */
6835         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6836                                     GFP_KERNEL);
6837         if (!sched_group_nodes) {
6838                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6839                 return -ENOMEM;
6840         }
6841 #endif
6842
6843         rd = alloc_rootdomain();
6844         if (!rd) {
6845                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6846 #ifdef CONFIG_NUMA
6847                 kfree(sched_group_nodes);
6848 #endif
6849                 return -ENOMEM;
6850         }
6851
6852 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
6853         /* get space for all scratch cpumask variables */
6854         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
6855         if (!allmasks) {
6856                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
6857                 kfree(rd);
6858 #ifdef CONFIG_NUMA
6859                 kfree(sched_group_nodes);
6860 #endif
6861                 return -ENOMEM;
6862         }
6863 #endif
6864         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
6865
6866
6867 #ifdef CONFIG_NUMA
6868         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6869 #endif
6870
6871         /*
6872          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6873          */
6874         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6875                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6876                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6877
6878                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6879                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6880
6881 #ifdef CONFIG_NUMA
6882                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6883                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
6884                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6885                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
6886                         sd->span = *cpu_map;
6887                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6888                         p = sd;
6889                         sd_allnodes = 1;
6890                 } else
6891                         p = NULL;
6892
6893                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6894                 SD_INIT(sd, NODE);
6895                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
6896                 sd->parent = p;
6897                 if (p)
6898                         p->child = sd;
6899                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6900 #endif
6901
6902                 p = sd;
6903                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6904                 SD_INIT(sd, CPU);
6905                 sd->span = *nodemask;
6906                 sd->parent = p;
6907                 if (p)
6908                         p->child = sd;
6909                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6910
6911 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6912                 p = sd;
6913                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6914                 SD_INIT(sd, MC);
6915                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6916                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6917                 sd->parent = p;
6918                 p->child = sd;
6919                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6920 #endif
6921
6922 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6923                 p = sd;
6924                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6925                 SD_INIT(sd, SIBLING);
6926                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6927                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6928                 sd->parent = p;
6929                 p->child = sd;
6930                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
6931 #endif
6932         }
6933
6934 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6935         /* Set up CPU (sibling) groups */
6936         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6937                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
6938                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6939
6940                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6941                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
6942                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
6943                         continue;
6944
6945                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6946                                         &cpu_to_cpu_group,
6947                                         send_covered, tmpmask);
6948         }
6949 #endif
6950
6951 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6952         /* Set up multi-core groups */
6953         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6954                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
6955                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6956
6957                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6958                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
6959                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
6960                         continue;
6961
6962                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6963                                         &cpu_to_core_group,
6964                                         send_covered, tmpmask);
6965         }
6966 #endif
6967
6968         /* Set up physical groups */
6969         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6970                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6971                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6972
6973                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
6974                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6975                 if (cpus_empty(*nodemask))
6976                         continue;
6977
6978                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
6979                                         &cpu_to_phys_group,
6980                                         send_covered, tmpmask);
6981         }
6982
6983 #ifdef CONFIG_NUMA
6984         /* Set up node groups */
6985         if (sd_allnodes) {
6986                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
6987
6988                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
6989                                         &cpu_to_allnodes_group,
6990                                         send_covered, tmpmask);
6991         }
6992
6993         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6994                 /* Set up node groups */
6995                 struct sched_group *sg, *prev;
6996                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
6997                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
6998                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
6999                 int j;
7000
7001                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7002                 cpus_clear(*covered);
7003
7004                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7005                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7006                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7007                         continue;
7008                 }
7009
7010                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7011                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7012
7013                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7014                 if (!sg) {
7015                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7016                                 "node %d\n", i);
7017                         goto error;
7018                 }
7019                 sched_group_nodes[i] = sg;
7020                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7021                         struct sched_domain *sd;
7022
7023                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7024                         sd->groups = sg;
7025                 }
7026                 sg->__cpu_power = 0;
7027                 sg->cpumask = *nodemask;
7028                 sg->next = sg;
7029                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7030                 prev = sg;
7031
7032                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7033                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7034                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7035                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7036
7037                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7038                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7039                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7040                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7041                                 break;
7042
7043                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7044                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7045                                 continue;
7046
7047                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7048                                           GFP_KERNEL, i);
7049                         if (!sg) {
7050                                 printk(KERN_WARNING
7051                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7052                                 goto error;
7053                         }
7054                         sg->__cpu_power = 0;
7055                         sg->cpumask = *tmpmask;
7056                         sg->next = prev->next;
7057                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7058                         prev->next = sg;
7059                         prev = sg;
7060                 }
7061         }
7062 #endif
7063
7064         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7065 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7066         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7067                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7068
7069                 init_sched_groups_power(i, sd);
7070         }
7071 #endif
7072 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7073         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7074                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7075
7076                 init_sched_groups_power(i, sd);
7077         }
7078 #endif
7079
7080         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7081                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7082
7083                 init_sched_groups_power(i, sd);
7084         }
7085
7086 #ifdef CONFIG_NUMA
7087         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7088                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7089
7090         if (sd_allnodes) {
7091                 struct sched_group *sg;
7092
7093                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7094                                                                 tmpmask);
7095                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7096         }
7097 #endif
7098
7099         /* Attach the domains */
7100         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7101                 struct sched_domain *sd;
7102 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7103                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7104 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7105                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7106 #else
7107                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7108 #endif
7109                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7110         }
7111
7112         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7113         return 0;
7114
7115 #ifdef CONFIG_NUMA
7116 error:
7117         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7118         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7119         return -ENOMEM;
7120 #endif
7121 }
7122
7123 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7124 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7125
7126 /*
7127  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7128  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7129  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7130  */
7131 static cpumask_t fallback_doms;
7132
7133 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7134 {
7135 }
7136
7137 /*
7138  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7139  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7140  * exclude other special cases in the future.
7141  */
7142 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7143 {
7144         int err;
7145
7146         arch_update_cpu_topology();
7147         ndoms_cur = 1;
7148         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7149         if (!doms_cur)
7150                 doms_cur = &fallback_doms;
7151         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7152         err = build_sched_domains(doms_cur);
7153         register_sched_domain_sysctl();
7154
7155         return err;
7156 }
7157
7158 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7159                                        cpumask_t *tmpmask)
7160 {
7161         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7162 }
7163
7164 /*
7165  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7166  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7167  */
7168 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7169 {
7170         cpumask_t tmpmask;
7171         int i;
7172
7173         unregister_sched_domain_sysctl();
7174
7175         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7176                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7177         synchronize_sched();
7178         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7179 }
7180
7181 /*
7182  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7183  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7184  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7185  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7186  *
7187  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7188  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7189  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7190  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7191  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7192  * it as it is.
7193  *
7194  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7195  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7196  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7197  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7198  * 'fallback_doms'.
7199  *
7200  * Call with hotplug lock held
7201  */
7202 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new)
7203 {
7204         int i, j;
7205
7206         lock_doms_cur();
7207
7208         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7209         unregister_sched_domain_sysctl();
7210
7211         if (doms_new == NULL) {
7212                 ndoms_new = 1;
7213                 doms_new = &fallback_doms;
7214                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7215         }
7216
7217         /* Destroy deleted domains */
7218         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7219                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7220                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j]))
7221                                 goto match1;
7222                 }
7223                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7224                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7225 match1:
7226                 ;
7227         }
7228
7229         /* Build new domains */
7230         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7231                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7232                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j]))
7233                                 goto match2;
7234                 }
7235                 /* no match - add a new doms_new */
7236                 build_sched_domains(doms_new + i);
7237 match2:
7238                 ;
7239         }
7240
7241         /* Remember the new sched domains */
7242         if (doms_cur != &fallback_doms)
7243                 kfree(doms_cur);
7244         doms_cur = doms_new;
7245         ndoms_cur = ndoms_new;
7246
7247         register_sched_domain_sysctl();
7248
7249         unlock_doms_cur();
7250 }
7251
7252 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7253 int arch_reinit_sched_domains(void)
7254 {
7255         int err;
7256
7257         get_online_cpus();
7258         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7259         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7260         put_online_cpus();
7261
7262         return err;
7263 }
7264
7265 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7266 {
7267         int ret;
7268
7269         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7270                 return -EINVAL;
7271
7272         if (smt)
7273                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7274         else
7275                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7276
7277         ret = arch_reinit_sched_domains();
7278
7279         return ret ? ret : count;
7280 }
7281
7282 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7283 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7284 {
7285         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7286 }
7287 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7288                                             const char *buf, size_t count)
7289 {
7290         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7291 }
7292 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7293                    sched_mc_power_savings_store);
7294 #endif
7295
7296 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7297 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7298 {
7299         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7300 }
7301 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7302                                              const char *buf, size_t count)
7303 {
7304         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7305 }
7306 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7307                    sched_smt_power_savings_store);
7308 #endif
7309
7310 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7311 {
7312         int err = 0;
7313
7314 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7315         if (smt_capable())
7316                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7317                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7318 #endif
7319 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7320         if (!err && mc_capable())
7321                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7322                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7323 #endif
7324         return err;
7325 }
7326 #endif
7327
7328 /*
7329  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7330  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7331  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7332  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7333  */
7334 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7335                                 unsigned long action, void *hcpu)
7336 {
7337         switch (action) {
7338         case CPU_UP_PREPARE:
7339         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7340         case CPU_DOWN_PREPARE:
7341         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7342                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7343                 return NOTIFY_OK;
7344
7345         case CPU_UP_CANCELED:
7346         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7347         case CPU_DOWN_FAILED:
7348         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7349         case CPU_ONLINE:
7350         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7351         case CPU_DEAD:
7352         case CPU_DEAD_FROZEN:
7353                 /*
7354                  * Fall through and re-initialise the domains.
7355                  */
7356                 break;
7357         default:
7358                 return NOTIFY_DONE;
7359         }
7360
7361         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7362         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7363
7364         return NOTIFY_OK;
7365 }
7366
7367 void __init sched_init_smp(void)
7368 {
7369         cpumask_t non_isolated_cpus;
7370
7371 #if defined(CONFIG_NUMA)
7372         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7373                                                                 GFP_KERNEL);
7374         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7375 #endif
7376         get_online_cpus();
7377         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7378         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7379         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7380                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7381         put_online_cpus();
7382         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7383         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7384
7385         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7386         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7387                 BUG();
7388         sched_init_granularity();
7389 }
7390 #else
7391 void __init sched_init_smp(void)
7392 {
7393 #if defined(CONFIG_NUMA)
7394         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7395                                                                 GFP_KERNEL);
7396         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7397 #endif
7398         sched_init_granularity();
7399 }
7400 #endif /* CONFIG_SMP */
7401
7402 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7403 {
7404         return in_lock_functions(addr) ||
7405                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7406                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7407 }
7408
7409 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7410 {
7411         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7412 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7413         cfs_rq->rq = rq;
7414 #endif
7415         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7416 }
7417
7418 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7419 {
7420         struct rt_prio_array *array;
7421         int i;
7422
7423         array = &rt_rq->active;
7424         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7425                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7426                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7427         }
7428         /* delimiter for bitsearch: */
7429         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7430
7431 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7432         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7433 #endif
7434 #ifdef CONFIG_SMP
7435         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7436         rt_rq->overloaded = 0;
7437 #endif
7438
7439         rt_rq->rt_time = 0;
7440         rt_rq->rt_throttled = 0;
7441         rt_rq->rt_runtime = 0;
7442         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7443
7444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7445         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7446         rt_rq->rq = rq;
7447 #endif
7448 }
7449
7450 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7451 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7452                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7453                                 struct sched_entity *parent)
7454 {
7455         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7456         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7457         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7458         cfs_rq->tg = tg;
7459         if (add)
7460                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7461
7462         tg->se[cpu] = se;
7463         /* se could be NULL for init_task_group */
7464         if (!se)
7465                 return;
7466
7467         if (!parent)
7468                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7469         else
7470                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7471
7472         se->my_q = cfs_rq;
7473         se->load.weight = tg->shares;
7474         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7475         se->parent = parent;
7476 }
7477 #endif
7478
7479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7480 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7481                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7482                 struct sched_rt_entity *parent)
7483 {
7484         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7485
7486         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7487         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7488         rt_rq->tg = tg;
7489         rt_rq->rt_se = rt_se;
7490         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7491         if (add)
7492                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7493
7494         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7495         if (!rt_se)
7496                 return;
7497
7498         if (!parent)
7499                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7500         else
7501                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7502
7503         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7504         rt_se->my_q = rt_rq;
7505         rt_se->parent = parent;
7506         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7507 }
7508 #endif
7509
7510 void __init sched_init(void)
7511 {
7512         int i, j;
7513         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7514
7515 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7516         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7517 #endif
7518 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7519         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7520 #endif
7521 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7522         alloc_size *= 2;
7523 #endif
7524         /*
7525          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7526          * we use alloc_bootmem().
7527          */
7528         if (alloc_size) {
7529                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem_low(alloc_size);
7530
7531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7532                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7533                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7534
7535                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7536                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7537
7538 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7539                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7540                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7541
7542                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7543                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7544 #endif
7545 #endif
7546 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7547                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7548                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7549
7550                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7551                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7552
7553 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7554                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7555                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7556
7557                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7558                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7559 #endif
7560 #endif
7561         }
7562
7563 #ifdef CONFIG_SMP
7564         init_defrootdomain();
7565 #endif
7566
7567         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7568                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7569
7570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7571         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7572                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7573 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7574         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7575                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
7576 #endif
7577 #endif
7578
7579 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
7580         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7581 #endif
7582
7583         for_each_possible_cpu(i) {
7584                 struct rq *rq;
7585
7586                 rq = cpu_rq(i);
7587                 spin_lock_init(&rq->lock);
7588                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7589                 rq->nr_running = 0;
7590                 rq->clock = 1;
7591                 update_last_tick_seen(rq);
7592                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7593                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7594 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7595                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7596                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7597 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7598                 /*
7599                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7600                  *
7601                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7602                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7603                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7604                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7605                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7606                  * (se->load.weight).
7607                  *
7608                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7609                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7610                  * then A0's share of the cpu resource is:
7611                  *
7612                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7613                  *
7614                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7615                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7616                  */
7617                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7618 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7619                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
7620                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
7621                 /*
7622                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
7623                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
7624                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
7625                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
7626                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
7627                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
7628                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
7629                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
7630                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
7631                  */
7632                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
7633                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
7634                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
7635                                 root_task_group.se[i]);
7636
7637 #endif
7638 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7639
7640                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7641 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7642                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7643 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7644                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7645 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
7646                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
7647                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
7648                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
7649                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
7650                                 root_task_group.rt_se[i]);
7651 #endif
7652 #endif
7653
7654                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7655                         rq->cpu_load[j] = 0;
7656 #ifdef CONFIG_SMP
7657                 rq->sd = NULL;
7658                 rq->rd = NULL;
7659                 rq->active_balance = 0;
7660                 rq->next_balance = jiffies;
7661                 rq->push_cpu = 0;
7662                 rq->cpu = i;
7663                 rq->migration_thread = NULL;
7664                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7665                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7666 #endif
7667                 init_rq_hrtick(rq);
7668                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7669         }
7670
7671         set_load_weight(&init_task);
7672
7673 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7674         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7675 #endif
7676
7677 #ifdef CONFIG_SMP
7678         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7679 #endif
7680
7681 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7682         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7683 #endif
7684
7685         /*
7686          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7687          */
7688         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7689         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7690
7691         /*
7692          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7693          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7694          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7695          * when this runqueue becomes "idle".
7696          */
7697         init_idle(current, smp_processor_id());
7698         /*
7699          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7700          */
7701         current->sched_class = &fair_sched_class;
7702
7703         scheduler_running = 1;
7704 }
7705
7706 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7707 void __might_sleep(char *file, int line)
7708 {
7709 #ifdef in_atomic
7710         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7711
7712         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7713             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7714                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7715                         return;
7716                 prev_jiffy = jiffies;
7717                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7718                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7719                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7720                         in_atomic(), irqs_disabled());
7721                 debug_show_held_locks(current);
7722                 if (irqs_disabled())
7723                         print_irqtrace_events(current);
7724                 dump_stack();
7725         }
7726 #endif
7727 }
7728 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7729 #endif
7730
7731 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7732 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7733 {
7734         int on_rq;
7735         update_rq_clock(rq);
7736         on_rq = p->se.on_rq;
7737         if (on_rq)
7738                 deactivate_task(rq, p, 0);
7739         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7740         if (on_rq) {
7741                 activate_task(rq, p, 0);
7742                 resched_task(rq->curr);
7743         }
7744 }
7745
7746 void normalize_rt_tasks(void)
7747 {
7748         struct task_struct *g, *p;
7749         unsigned long flags;
7750         struct rq *rq;
7751
7752         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7753         do_each_thread(g, p) {
7754                 /*
7755                  * Only normalize user tasks:
7756                  */
7757                 if (!p->mm)
7758                         continue;
7759
7760                 p->se.exec_start                = 0;
7761 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7762                 p->se.wait_start                = 0;
7763                 p->se.sleep_start               = 0;
7764                 p->se.block_start               = 0;
7765 #endif
7766                 task_rq(p)->clock               = 0;
7767
7768                 if (!rt_task(p)) {
7769                         /*
7770                          * Renice negative nice level userspace
7771                          * tasks back to 0:
7772                          */
7773                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7774                                 set_user_nice(p, 0);
7775                         continue;
7776                 }
7777
7778                 spin_lock(&p->pi_lock);
7779                 rq = __task_rq_lock(p);
7780
7781                 normalize_task(rq, p);
7782
7783                 __task_rq_unlock(rq);
7784                 spin_unlock(&p->pi_lock);
7785         } while_each_thread(g, p);
7786
7787         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7788 }
7789
7790 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7791
7792 #ifdef CONFIG_IA64
7793 /*
7794  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7795  *
7796  * They can only be called when the whole system has been
7797  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7798  * activity can take place. Using them for anything else would
7799  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7800  * under any other configuration.
7801  */
7802
7803 /**
7804  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7805  * @cpu: the processor in question.
7806  *
7807  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7808  */
7809 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7810 {
7811         return cpu_curr(cpu);
7812 }
7813
7814 /**
7815  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7816  * @cpu: the processor in question.
7817  * @p: the task pointer to set.
7818  *
7819  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7820  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7821  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7822  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7823  * and caller must save the original value of the current task (see
7824  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7825  * re-starting the system.
7826  *
7827  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7828  */
7829 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7830 {
7831         cpu_curr(cpu) = p;
7832 }
7833
7834 #endif
7835
7836 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7837 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7838 {
7839         int i;
7840
7841         for_each_possible_cpu(i) {
7842                 if (tg->cfs_rq)
7843                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7844                 if (tg->se)
7845                         kfree(tg->se[i]);
7846         }
7847
7848         kfree(tg->cfs_rq);
7849         kfree(tg->se);
7850 }
7851
7852 static
7853 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7854 {
7855         struct cfs_rq *cfs_rq;
7856         struct sched_entity *se, *parent_se;
7857         struct rq *rq;
7858         int i;
7859
7860         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7861         if (!tg->cfs_rq)
7862                 goto err;
7863         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7864         if (!tg->se)
7865                 goto err;
7866
7867         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7868
7869         for_each_possible_cpu(i) {
7870                 rq = cpu_rq(i);
7871
7872                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7873                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7874                 if (!cfs_rq)
7875                         goto err;
7876
7877                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7878                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7879                 if (!se)
7880                         goto err;
7881
7882                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
7883                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
7884         }
7885
7886         return 1;
7887
7888  err:
7889         return 0;
7890 }
7891
7892 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7893 {
7894         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
7895                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
7896 }
7897
7898 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7899 {
7900         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
7901 }
7902 #else
7903 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7904 {
7905 }
7906
7907 static inline
7908 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7909 {
7910         return 1;
7911 }
7912
7913 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7914 {
7915 }
7916
7917 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7918 {
7919 }
7920 #endif
7921
7922 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7923 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7924 {
7925         int i;
7926
7927         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
7928
7929         for_each_possible_cpu(i) {
7930                 if (tg->rt_rq)
7931                         kfree(tg->rt_rq[i]);
7932                 if (tg->rt_se)
7933                         kfree(tg->rt_se[i]);
7934         }
7935
7936         kfree(tg->rt_rq);
7937         kfree(tg->rt_se);
7938 }
7939
7940 static
7941 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7942 {
7943         struct rt_rq *rt_rq;
7944         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
7945         struct rq *rq;
7946         int i;
7947
7948         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7949         if (!tg->rt_rq)
7950                 goto err;
7951         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7952         if (!tg->rt_se)
7953                 goto err;
7954
7955         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
7956                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
7957
7958         for_each_possible_cpu(i) {
7959                 rq = cpu_rq(i);
7960
7961                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
7962                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7963                 if (!rt_rq)
7964                         goto err;
7965
7966                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
7967                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
7968                 if (!rt_se)
7969                         goto err;
7970
7971                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
7972                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
7973         }
7974
7975         return 1;
7976
7977  err:
7978         return 0;
7979 }
7980
7981 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7982 {
7983         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
7984                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
7985 }
7986
7987 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7988 {
7989         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
7990 }
7991 #else
7992 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
7993 {
7994 }
7995
7996 static inline
7997 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7998 {
7999         return 1;
8000 }
8001
8002 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8003 {
8004 }
8005
8006 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8007 {
8008 }
8009 #endif
8010
8011 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8012 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8013 {
8014         free_fair_sched_group(tg);
8015         free_rt_sched_group(tg);
8016         kfree(tg);
8017 }
8018
8019 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8020 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8021 {
8022         struct task_group *tg;
8023         unsigned long flags;
8024         int i;
8025
8026         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8027         if (!tg)
8028                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8029
8030         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8031                 goto err;
8032
8033         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8034                 goto err;
8035
8036         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8037         for_each_possible_cpu(i) {
8038                 register_fair_sched_group(tg, i);
8039                 register_rt_sched_group(tg, i);
8040         }
8041         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8042         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8043
8044         return tg;
8045
8046 err:
8047         free_sched_group(tg);
8048         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8049 }
8050
8051 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8052 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8053 {
8054         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8055         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8056 }
8057
8058 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8059 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8060 {
8061         unsigned long flags;
8062         int i;
8063
8064         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8065         for_each_possible_cpu(i) {
8066                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8067                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8068         }
8069         list_del_rcu(&tg->list);
8070         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8071
8072         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8073         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8074 }
8075
8076 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8077  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8078  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8079  *      reflect its new group.
8080  */
8081 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8082 {
8083         int on_rq, running;
8084         unsigned long flags;
8085         struct rq *rq;
8086
8087         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8088
8089         update_rq_clock(rq);
8090
8091         running = task_current(rq, tsk);
8092         on_rq = tsk->se.on_rq;
8093
8094         if (on_rq)
8095                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8096         if (unlikely(running))
8097                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8098
8099         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8100
8101 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8102         if (tsk->sched_class->moved_group)
8103                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8104 #endif
8105
8106         if (unlikely(running))
8107                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8108         if (on_rq)
8109                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8110
8111         task_rq_unlock(rq, &flags);
8112 }
8113 #endif
8114
8115 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8116 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8117 {
8118         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8119         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8120         int on_rq;
8121
8122         spin_lock_irq(&rq->lock);
8123
8124         on_rq = se->on_rq;
8125         if (on_rq)
8126                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8127
8128         se->load.weight = shares;
8129         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
8130
8131         if (on_rq)
8132                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8133
8134         spin_unlock_irq(&rq->lock);
8135 }
8136
8137 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8138
8139 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8140 {
8141         int i;
8142         unsigned long flags;
8143
8144         /*
8145          * We can't change the weight of the root cgroup.
8146          */
8147         if (!tg->se[0])
8148                 return -EINVAL;
8149
8150         /*
8151          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
8152          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
8153          *  limitation from this.)
8154          */
8155         if (shares < 2)
8156                 shares = 2;
8157
8158         mutex_lock(&shares_mutex);
8159         if (tg->shares == shares)
8160                 goto done;
8161
8162         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8163         for_each_possible_cpu(i)
8164                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8165         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8166
8167         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8168         synchronize_sched();
8169
8170         /*
8171          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8172          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8173          */
8174         tg->shares = shares;
8175         for_each_possible_cpu(i)
8176                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8177
8178         /*
8179          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8180          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8181          */
8182         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8183         for_each_possible_cpu(i)
8184                 register_fair_sched_group(tg, i);
8185         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8186 done:
8187         mutex_unlock(&shares_mutex);
8188         return 0;
8189 }
8190
8191 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8192 {
8193         return tg->shares;
8194 }
8195 #endif
8196
8197 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8198 /*
8199  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8200  */
8201 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8202
8203 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8204 {
8205         if (runtime == RUNTIME_INF)
8206                 return 1ULL << 16;
8207
8208         return div64_64(runtime << 16, period);
8209 }
8210
8211 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8212 {
8213         struct task_group *tgi;
8214         unsigned long total = 0;
8215         unsigned long global_ratio =
8216                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8217
8218         rcu_read_lock();
8219         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8220                 if (tgi == tg)
8221                         continue;
8222
8223                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8224                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8225         }
8226         rcu_read_unlock();
8227
8228         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8229 }
8230
8231 /* Must be called with tasklist_lock held */
8232 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8233 {
8234         struct task_struct *g, *p;
8235         do_each_thread(g, p) {
8236                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8237                         return 1;
8238         } while_each_thread(g, p);
8239         return 0;
8240 }
8241
8242 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8243                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8244 {
8245         int i, err = 0;
8246
8247         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8248         read_lock(&tasklist_lock);
8249         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8250                 err = -EBUSY;
8251                 goto unlock;
8252         }
8253         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8254                 err = -EINVAL;
8255                 goto unlock;
8256         }
8257
8258         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8259         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8260         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8261
8262         for_each_possible_cpu(i) {
8263                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8264
8265                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8266                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8267                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8268         }
8269         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8270  unlock:
8271         read_unlock(&tasklist_lock);
8272         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8273
8274         return err;
8275 }
8276
8277 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8278 {
8279         u64 rt_runtime, rt_period;
8280
8281         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8282         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8283         if (rt_runtime_us < 0)
8284                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8285
8286         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8287 }
8288
8289 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8290 {
8291         u64 rt_runtime_us;
8292
8293         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8294                 return -1;
8295
8296         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8297         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8298         return rt_runtime_us;
8299 }
8300
8301 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8302 {
8303         u64 rt_runtime, rt_period;
8304
8305         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8306         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8307
8308         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8309 }
8310
8311 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8312 {
8313         u64 rt_period_us;
8314
8315         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8316         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8317         return rt_period_us;
8318 }
8319
8320 static int sched_rt_global_constraints(void)
8321 {
8322         int ret = 0;
8323
8324         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8325         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8326                 ret = -EINVAL;
8327         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8328
8329         return ret;
8330 }
8331 #else
8332 static int sched_rt_global_constraints(void)
8333 {
8334         unsigned long flags;
8335         int i;
8336
8337         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8338         for_each_possible_cpu(i) {
8339                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8340
8341                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8342                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8343                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8344         }
8345         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8346
8347         return 0;
8348 }
8349 #endif
8350
8351 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8352                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8353                 loff_t *ppos)
8354 {
8355         int ret;
8356         int old_period, old_runtime;
8357         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8358
8359         mutex_lock(&mutex);
8360         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8361         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8362
8363         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8364
8365         if (!ret && write) {
8366                 ret = sched_rt_global_constraints();
8367                 if (ret) {
8368                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8369                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8370                 } else {
8371                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8372                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8373                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8374                 }
8375         }
8376         mutex_unlock(&mutex);
8377
8378         return ret;
8379 }
8380
8381 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8382
8383 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8384 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8385 {
8386         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8387                             struct task_group, css);
8388 }
8389
8390 static struct cgroup_subsys_state *
8391 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8392 {
8393         struct task_group *tg, *parent;
8394
8395         if (!cgrp->parent) {
8396                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8397                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8398                 return &init_task_group.css;
8399         }
8400
8401         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8402         tg = sched_create_group(parent);
8403         if (IS_ERR(tg))
8404                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8405
8406         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8407         tg->css.cgroup = cgrp;
8408
8409         return &tg->css;
8410 }
8411
8412 static void
8413 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8414 {
8415         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8416
8417         sched_destroy_group(tg);
8418 }
8419
8420 static int
8421 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8422                       struct task_struct *tsk)
8423 {
8424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8425         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8426         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8427                 return -EINVAL;
8428 #else
8429         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8430         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8431                 return -EINVAL;
8432 #endif
8433
8434         return 0;
8435 }
8436
8437 static void
8438 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8439                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8440 {
8441         sched_move_task(tsk);
8442 }
8443
8444 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8445 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8446                                 u64 shareval)
8447 {
8448         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8449 }
8450
8451 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8452 {
8453         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8454
8455         return (u64) tg->shares;
8456 }
8457 #endif
8458
8459 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8460 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8461                                 struct file *file,
8462                                 const char __user *userbuf,
8463                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
8464 {
8465         char buffer[64];
8466         int retval = 0;
8467         s64 val;
8468         char *end;
8469
8470         if (!nbytes)
8471                 return -EINVAL;
8472         if (nbytes >= sizeof(buffer))
8473                 return -E2BIG;
8474         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
8475                 return -EFAULT;
8476
8477         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
8478
8479         /* strip newline if necessary */
8480         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
8481                 buffer[nbytes-1] = 0;
8482         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
8483         if (*end)
8484                 return -EINVAL;
8485
8486         /* Pass to subsystem */
8487         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8488         if (!retval)
8489                 retval = nbytes;
8490         return retval;
8491 }
8492
8493 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8494                                    struct file *file,
8495                                    char __user *buf, size_t nbytes,
8496                                    loff_t *ppos)
8497 {
8498         char tmp[64];
8499         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8500         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
8501
8502         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
8503 }
8504
8505 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8506                 u64 rt_period_us)
8507 {
8508         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8509 }
8510
8511 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8512 {
8513         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8514 }
8515 #endif
8516
8517 static struct cftype cpu_files[] = {
8518 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8519         {
8520                 .name = "shares",
8521                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
8522                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
8523         },
8524 #endif
8525 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8526         {
8527                 .name = "rt_runtime_us",
8528                 .read = cpu_rt_runtime_read,
8529                 .write = cpu_rt_runtime_write,
8530         },
8531         {
8532                 .name = "rt_period_us",
8533                 .read_uint = cpu_rt_period_read_uint,
8534                 .write_uint = cpu_rt_period_write_uint,
8535         },
8536 #endif
8537 };
8538
8539 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8540 {
8541         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8542 }
8543
8544 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8545         .name           = "cpu",
8546         .create         = cpu_cgroup_create,
8547         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8548         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8549         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8550         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8551         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8552         .early_init     = 1,
8553 };
8554
8555 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8556
8557 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8558
8559 /*
8560  * CPU accounting code for task groups.
8561  *
8562  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8563  * (balbir@in.ibm.com).
8564  */
8565
8566 /* track cpu usage of a group of tasks */
8567 struct cpuacct {
8568         struct cgroup_subsys_state css;
8569         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8570         u64 *cpuusage;
8571 };
8572
8573 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8574
8575 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8576 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8577 {
8578         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8579                             struct cpuacct, css);
8580 }
8581
8582 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8583 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8584 {
8585         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8586                             struct cpuacct, css);
8587 }
8588
8589 /* create a new cpu accounting group */
8590 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8591         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8592 {
8593         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8594
8595         if (!ca)
8596                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8597
8598         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8599         if (!ca->cpuusage) {
8600                 kfree(ca);
8601                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8602         }
8603
8604         return &ca->css;
8605 }
8606
8607 /* destroy an existing cpu accounting group */
8608 static void
8609 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8610 {
8611         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8612
8613         free_percpu(ca->cpuusage);
8614         kfree(ca);
8615 }
8616
8617 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8618 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8619 {
8620         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8621         u64 totalcpuusage = 0;
8622         int i;
8623
8624         for_each_possible_cpu(i) {
8625                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8626
8627                 /*
8628                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
8629                  * platforms.
8630                  */
8631                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8632                 totalcpuusage += *cpuusage;
8633                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8634         }
8635
8636         return totalcpuusage;
8637 }
8638
8639 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8640                                                                 u64 reset)
8641 {
8642         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8643         int err = 0;
8644         int i;
8645
8646         if (reset) {
8647                 err = -EINVAL;
8648                 goto out;
8649         }
8650
8651         for_each_possible_cpu(i) {
8652                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
8653
8654                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8655                 *cpuusage = 0;
8656                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
8657         }
8658 out:
8659         return err;
8660 }
8661
8662 static struct cftype files[] = {
8663         {
8664                 .name = "usage",
8665                 .read_uint = cpuusage_read,
8666                 .write_uint = cpuusage_write,
8667         },
8668 };
8669
8670 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8671 {
8672         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
8673 }
8674
8675 /*
8676  * charge this task's execution time to its accounting group.
8677  *
8678  * called with rq->lock held.
8679  */
8680 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
8681 {
8682         struct cpuacct *ca;
8683
8684         if (!cpuacct_subsys.active)
8685                 return;
8686
8687         ca = task_ca(tsk);
8688         if (ca) {
8689                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
8690
8691                 *cpuusage += cputime;
8692         }
8693 }
8694
8695 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
8696         .name = "cpuacct",
8697         .create = cpuacct_create,
8698         .destroy = cpuacct_destroy,
8699         .populate = cpuacct_populate,
8700         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
8701 };
8702 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */