sched: add new set_cpus_allowed_ptr function
[linux-2.6.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         ktime_t rt_period;
167         u64 rt_runtime;
168         spinlock_t rt_runtime_lock;
169         struct hrtimer rt_period_timer;
170 };
171
172 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
173
174 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
175
176 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
177 {
178         struct rt_bandwidth *rt_b =
179                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
180         ktime_t now;
181         int overrun;
182         int idle = 0;
183
184         for (;;) {
185                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
186                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
187
188                 if (!overrun)
189                         break;
190
191                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
192         }
193
194         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
195 }
196
197 static
198 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
199 {
200         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
201         rt_b->rt_runtime = runtime;
202
203         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
204
205         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
206                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
207         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
208         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
209 }
210
211 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
212 {
213         ktime_t now;
214
215         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
216                 return;
217
218         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                 return;
220
221         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222         for (;;) {
223                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
224                         break;
225
226                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
227                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
228                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
229                               rt_b->rt_period_timer.expires,
230                               HRTIMER_MODE_ABS);
231         }
232         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233 }
234
235 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
236 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
237 {
238         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
239 }
240 #endif
241
242 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
253         struct cgroup_subsys_state css;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273 };
274
275 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
276 /* Default task group's sched entity on each cpu */
277 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
278 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
279 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
284 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
285 #endif
286
287 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
288  * a task group's cpu shares.
289  */
290 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
291
292 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
293 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
294
295 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
296 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
297 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
298 #else
299 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
300 #endif
301
302 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
303 #endif
304
305 /* Default task group.
306  *      Every task in system belong to this group at bootup.
307  */
308 struct task_group init_task_group;
309
310 /* return group to which a task belongs */
311 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
312 {
313         struct task_group *tg;
314
315 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
316         tg = p->user->tg;
317 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
318         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
319                                 struct task_group, css);
320 #else
321         tg = &init_task_group;
322 #endif
323         return tg;
324 }
325
326 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
327 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
328 {
329 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
330         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
331         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
332 #endif
333
334 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
335         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
336         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
337 #endif
338 }
339
340 static inline void lock_doms_cur(void)
341 {
342         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
343 }
344
345 static inline void unlock_doms_cur(void)
346 {
347         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
348 }
349
350 #else
351
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
353 static inline void lock_doms_cur(void) { }
354 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
355
356 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
357
358 /* CFS-related fields in a runqueue */
359 struct cfs_rq {
360         struct load_weight load;
361         unsigned long nr_running;
362
363         u64 exec_clock;
364         u64 min_vruntime;
365
366         struct rb_root tasks_timeline;
367         struct rb_node *rb_leftmost;
368         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
369         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
370          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
371          */
372         struct sched_entity *curr, *next;
373
374         unsigned long nr_spread_over;
375
376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
377         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
378
379         /*
380          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
381          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
382          * (like users, containers etc.)
383          *
384          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
385          * list is used during load balance.
386          */
387         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
388         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
389 #endif
390 };
391
392 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
393 struct rt_rq {
394         struct rt_prio_array active;
395         unsigned long rt_nr_running;
396 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
398 #endif
399 #ifdef CONFIG_SMP
400         unsigned long rt_nr_migratory;
401         int overloaded;
402 #endif
403         int rt_throttled;
404         u64 rt_time;
405         u64 rt_runtime;
406         spinlock_t rt_runtime_lock;
407
408 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
409         unsigned long rt_nr_boosted;
410
411         struct rq *rq;
412         struct list_head leaf_rt_rq_list;
413         struct task_group *tg;
414         struct sched_rt_entity *rt_se;
415 #endif
416 };
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419
420 /*
421  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
422  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
423  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
424  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
425  * object.
426  *
427  */
428 struct root_domain {
429         atomic_t refcount;
430         cpumask_t span;
431         cpumask_t online;
432
433         /*
434          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
435          * one runnable RT task.
436          */
437         cpumask_t rto_mask;
438         atomic_t rto_count;
439 };
440
441 /*
442  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
443  * members (mimicking the global state we have today).
444  */
445 static struct root_domain def_root_domain;
446
447 #endif
448
449 /*
450  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
451  *
452  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
453  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
454  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
455  */
456 struct rq {
457         /* runqueue lock: */
458         spinlock_t lock;
459
460         /*
461          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
462          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
463          */
464         unsigned long nr_running;
465         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
466         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
467         unsigned char idle_at_tick;
468 #ifdef CONFIG_NO_HZ
469         unsigned long last_tick_seen;
470         unsigned char in_nohz_recently;
471 #endif
472         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
473         struct load_weight load;
474         unsigned long nr_load_updates;
475         u64 nr_switches;
476
477         struct cfs_rq cfs;
478         struct rt_rq rt;
479
480 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
481         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
482         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
483 #endif
484 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
485         struct list_head leaf_rt_rq_list;
486 #endif
487
488         /*
489          * This is part of a global counter where only the total sum
490          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
491          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
492          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
493          */
494         unsigned long nr_uninterruptible;
495
496         struct task_struct *curr, *idle;
497         unsigned long next_balance;
498         struct mm_struct *prev_mm;
499
500         u64 clock, prev_clock_raw;
501         s64 clock_max_delta;
502
503         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
504         u64 idle_clock;
505         unsigned int clock_deep_idle_events;
506         u64 tick_timestamp;
507
508         atomic_t nr_iowait;
509
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         struct root_domain *rd;
512         struct sched_domain *sd;
513
514         /* For active balancing */
515         int active_balance;
516         int push_cpu;
517         /* cpu of this runqueue: */
518         int cpu;
519
520         struct task_struct *migration_thread;
521         struct list_head migration_queue;
522 #endif
523
524 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
525         unsigned long hrtick_flags;
526         ktime_t hrtick_expire;
527         struct hrtimer hrtick_timer;
528 #endif
529
530 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
531         /* latency stats */
532         struct sched_info rq_sched_info;
533
534         /* sys_sched_yield() stats */
535         unsigned int yld_exp_empty;
536         unsigned int yld_act_empty;
537         unsigned int yld_both_empty;
538         unsigned int yld_count;
539
540         /* schedule() stats */
541         unsigned int sched_switch;
542         unsigned int sched_count;
543         unsigned int sched_goidle;
544
545         /* try_to_wake_up() stats */
546         unsigned int ttwu_count;
547         unsigned int ttwu_local;
548
549         /* BKL stats */
550         unsigned int bkl_count;
551 #endif
552         struct lock_class_key rq_lock_key;
553 };
554
555 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
556
557 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
558 {
559         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
560 }
561
562 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
563 {
564 #ifdef CONFIG_SMP
565         return rq->cpu;
566 #else
567         return 0;
568 #endif
569 }
570
571 #ifdef CONFIG_NO_HZ
572 static inline bool nohz_on(int cpu)
573 {
574         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
575 }
576
577 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
578 {
579         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
580 }
581
582 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
583 {
584         rq->last_tick_seen = jiffies;
585 }
586 #else
587 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
588 {
589         return 1;
590 }
591
592 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
593 {
594 }
595 #endif
596
597 /*
598  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
599  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
600  */
601 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
602 {
603         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
604         u64 now = sched_clock();
605         s64 delta = now - prev_raw;
606         u64 clock = rq->clock;
607
608 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
609         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
610 #endif
611         /*
612          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
613          */
614         if (unlikely(delta < 0)) {
615                 clock++;
616                 rq->clock_warps++;
617         } else {
618                 /*
619                  * Catch too large forward jumps too:
620                  */
621                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
622                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
623
624                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
625                         if (clock < max_time)
626                                 clock = max_time;
627                         else
628                                 clock++;
629                         rq->clock_overflows++;
630                 } else {
631                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
632                                 rq->clock_max_delta = delta;
633                         clock += delta;
634                 }
635         }
636
637         rq->prev_clock_raw = now;
638         rq->clock = clock;
639 }
640
641 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
644                 __update_rq_clock(rq);
645 }
646
647 /*
648  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
649  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
650  *
651  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
652  * preempt-disabled sections.
653  */
654 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
655         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
656
657 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
658 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
659 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
660 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
661
662 /*
663  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
664  */
665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
666 # define const_debug __read_mostly
667 #else
668 # define const_debug static const
669 #endif
670
671 /*
672  * Debugging: various feature bits
673  */
674 enum {
675         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
676         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
677         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
678         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
679         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
680         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
681         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
682         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
683 };
684
685 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
686                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
687                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
688                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
689                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
690                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
691                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
692                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
693                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
694
695 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
696
697 /*
698  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
699  * Limited because this is done with IRQs disabled.
700  */
701 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
702
703 /*
704  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
705  * default: 1s
706  */
707 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
708
709 static __read_mostly int scheduler_running;
710
711 /*
712  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
713  * default: 0.95s
714  */
715 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
716
717 static inline u64 global_rt_period(void)
718 {
719         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
720 }
721
722 static inline u64 global_rt_runtime(void)
723 {
724         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
725                 return RUNTIME_INF;
726
727         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
728 }
729
730 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
731
732 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
733 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
734
735 /*
736  * Global lock which we take every now and then to synchronize
737  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
738  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
739  * it's good enough for tracing:
740  */
741 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
742 static unsigned long long prev_global_time;
743
744 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
745 {
746         unsigned long flags;
747
748         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
749
750         if (time < prev_global_time) {
751                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
752                 time = prev_global_time;
753         } else {
754                 prev_global_time = time;
755         }
756
757         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
758
759         return time;
760 }
761
762 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
763 {
764         unsigned long long now;
765         unsigned long flags;
766         struct rq *rq;
767
768         /*
769          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
770          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
771          */
772         if (unlikely(!scheduler_running))
773                 return 0;
774
775         local_irq_save(flags);
776         rq = cpu_rq(cpu);
777         update_rq_clock(rq);
778         now = rq->clock;
779         local_irq_restore(flags);
780
781         return now;
782 }
783
784 /*
785  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
786  * clock constructed from sched_clock():
787  */
788 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
789 {
790         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
791
792         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
793         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
794         delta_time = time-prev_cpu_time;
795
796         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
797                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
798
799         return time;
800 }
801 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
802
803 #ifndef prepare_arch_switch
804 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
805 #endif
806 #ifndef finish_arch_switch
807 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
808 #endif
809
810 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
811 {
812         return rq->curr == p;
813 }
814
815 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
816 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
817 {
818         return task_current(rq, p);
819 }
820
821 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
822 {
823 }
824
825 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
826 {
827 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
828         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
829         rq->lock.owner = current;
830 #endif
831         /*
832          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
833          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
834          * prev into current:
835          */
836         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
837
838         spin_unlock_irq(&rq->lock);
839 }
840
841 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
842 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
843 {
844 #ifdef CONFIG_SMP
845         return p->oncpu;
846 #else
847         return task_current(rq, p);
848 #endif
849 }
850
851 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         /*
855          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
856          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
857          * here.
858          */
859         next->oncpu = 1;
860 #endif
861 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
862         spin_unlock_irq(&rq->lock);
863 #else
864         spin_unlock(&rq->lock);
865 #endif
866 }
867
868 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
869 {
870 #ifdef CONFIG_SMP
871         /*
872          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
873          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
874          * finished.
875          */
876         smp_wmb();
877         prev->oncpu = 0;
878 #endif
879 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
880         local_irq_enable();
881 #endif
882 }
883 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
884
885 /*
886  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
887  * Must be called interrupts disabled.
888  */
889 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
890         __acquires(rq->lock)
891 {
892         for (;;) {
893                 struct rq *rq = task_rq(p);
894                 spin_lock(&rq->lock);
895                 if (likely(rq == task_rq(p)))
896                         return rq;
897                 spin_unlock(&rq->lock);
898         }
899 }
900
901 /*
902  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
903  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
904  * explicitly disabling preemption.
905  */
906 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
907         __acquires(rq->lock)
908 {
909         struct rq *rq;
910
911         for (;;) {
912                 local_irq_save(*flags);
913                 rq = task_rq(p);
914                 spin_lock(&rq->lock);
915                 if (likely(rq == task_rq(p)))
916                         return rq;
917                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
918         }
919 }
920
921 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
922         __releases(rq->lock)
923 {
924         spin_unlock(&rq->lock);
925 }
926
927 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
928         __releases(rq->lock)
929 {
930         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
931 }
932
933 /*
934  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
935  */
936 static struct rq *this_rq_lock(void)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         local_irq_disable();
942         rq = this_rq();
943         spin_lock(&rq->lock);
944
945         return rq;
946 }
947
948 /*
949  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
950  */
951 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
952 {
953         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
954
955         spin_lock(&rq->lock);
956         __update_rq_clock(rq);
957         spin_unlock(&rq->lock);
958         rq->clock_deep_idle_events++;
959 }
960 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
961
962 /*
963  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
964  */
965 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
966 {
967         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
968         u64 now = sched_clock();
969
970         rq->idle_clock += delta_ns;
971         /*
972          * Override the previous timestamp and ignore all
973          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
974          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
975          * rq clock:
976          */
977         spin_lock(&rq->lock);
978         rq->prev_clock_raw = now;
979         rq->clock += delta_ns;
980         spin_unlock(&rq->lock);
981         touch_softlockup_watchdog();
982 }
983 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
984
985 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
986
987 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
988 {
989         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
990 }
991
992 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
993 /*
994  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
995  *
996  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
997  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
998  * reschedule event.
999  *
1000  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1001  * rq->lock.
1002  */
1003 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1004 {
1005         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1006 }
1007
1008 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1009 {
1010         unsigned long flags;
1011
1012         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1013         resched_task(rq->curr);
1014         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1015 }
1016
1017 enum {
1018         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1019         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1020 };
1021
1022 /*
1023  * Use hrtick when:
1024  *  - enabled by features
1025  *  - hrtimer is actually high res
1026  */
1027 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1028 {
1029         if (!sched_feat(HRTICK))
1030                 return 0;
1031         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Called to set the hrtick timer state.
1036  *
1037  * called with rq->lock held and irqs disabled
1038  */
1039 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1040 {
1041         assert_spin_locked(&rq->lock);
1042
1043         /*
1044          * preempt at: now + delay
1045          */
1046         rq->hrtick_expire =
1047                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1048         /*
1049          * indicate we need to program the timer
1050          */
1051         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1052         if (reset)
1053                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1054
1055         /*
1056          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1057          * forced reschedule.
1058          */
1059         if (reset)
1060                 resched_hrt(rq->curr);
1061 }
1062
1063 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1064 {
1065         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1066                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Update the timer from the possible pending state.
1071  */
1072 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1073 {
1074         ktime_t time;
1075         int set, reset;
1076         unsigned long flags;
1077
1078         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1079
1080         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1081         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1082         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1083         time = rq->hrtick_expire;
1084         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1085         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1086
1087         if (set) {
1088                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1089                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1090                         resched_rq(rq);
1091         } else
1092                 hrtick_clear(rq);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * High-resolution timer tick.
1097  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1098  */
1099 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1100 {
1101         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1102
1103         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1104
1105         spin_lock(&rq->lock);
1106         __update_rq_clock(rq);
1107         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1108         spin_unlock(&rq->lock);
1109
1110         return HRTIMER_NORESTART;
1111 }
1112
1113 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1114 {
1115         rq->hrtick_flags = 0;
1116         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1117         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1118         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1119 }
1120
1121 void hrtick_resched(void)
1122 {
1123         struct rq *rq;
1124         unsigned long flags;
1125
1126         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1127                 return;
1128
1129         local_irq_save(flags);
1130         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1131         hrtick_set(rq);
1132         local_irq_restore(flags);
1133 }
1134 #else
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1144 {
1145 }
1146
1147 void hrtick_resched(void)
1148 {
1149 }
1150 #endif
1151
1152 /*
1153  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1154  *
1155  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1156  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1157  * the target CPU.
1158  */
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160
1161 #ifndef tsk_is_polling
1162 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1163 #endif
1164
1165 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1166 {
1167         int cpu;
1168
1169         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1170
1171         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1172                 return;
1173
1174         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1175
1176         cpu = task_cpu(p);
1177         if (cpu == smp_processor_id())
1178                 return;
1179
1180         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1181         smp_mb();
1182         if (!tsk_is_polling(p))
1183                 smp_send_reschedule(cpu);
1184 }
1185
1186 static void resched_cpu(int cpu)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189         unsigned long flags;
1190
1191         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1192                 return;
1193         resched_task(cpu_curr(cpu));
1194         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1198 /*
1199  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1200  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1201  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1202  * idle system the next event might even be infinite time into the
1203  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1204  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1205  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1206  * wheel for the next timer event.
1207  */
1208 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1209 {
1210         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1211
1212         if (cpu == smp_processor_id())
1213                 return;
1214
1215         /*
1216          * This is safe, as this function is called with the timer
1217          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1218          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1219          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1220          * timer into account automatically.
1221          */
1222         if (rq->curr != rq->idle)
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1227          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1228          * idle task through an additional NOOP schedule()
1229          */
1230         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1231
1232         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1233         smp_mb();
1234         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1235                 smp_send_reschedule(cpu);
1236 }
1237 #endif
1238
1239 #else
1240 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1241 {
1242         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1243         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1244 }
1245 #endif
1246
1247 #if BITS_PER_LONG == 32
1248 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1249 #else
1250 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1251 #endif
1252
1253 #define WMULT_SHIFT     32
1254
1255 /*
1256  * Shift right and round:
1257  */
1258 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1259
1260 static unsigned long
1261 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1262                 struct load_weight *lw)
1263 {
1264         u64 tmp;
1265
1266         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1267                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1268
1269         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1270         /*
1271          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1272          */
1273         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1274                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1275                         WMULT_SHIFT/2);
1276         else
1277                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1278
1279         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1280 }
1281
1282 static inline unsigned long
1283 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1284 {
1285         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1289 {
1290         lw->weight += inc;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1295 {
1296         lw->weight -= dec;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1302  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1303  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1304  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1305  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1306  * slice expiry etc.
1307  */
1308
1309 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1310 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1311
1312 /*
1313  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1314  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1315  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1316  * that remained on nice 0.
1317  *
1318  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1319  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1320  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1321  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1322  * the relative distance between them is ~25%.)
1323  */
1324 static const int prio_to_weight[40] = {
1325  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1326  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1327  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1328  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1329  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1330  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1331  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1332  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1333 };
1334
1335 /*
1336  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1337  *
1338  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1339  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1340  * into multiplications:
1341  */
1342 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1343  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1344  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1345  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1346  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1347  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1348  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1349  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1350  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1351 };
1352
1353 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1354
1355 /*
1356  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1357  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1358  * structures to the load-balancing proper:
1359  */
1360 struct rq_iterator {
1361         void *arg;
1362         struct task_struct *(*start)(void *);
1363         struct task_struct *(*next)(void *);
1364 };
1365
1366 #ifdef CONFIG_SMP
1367 static unsigned long
1368 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1370               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1371               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1372
1373 static int
1374 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1376                    struct rq_iterator *iterator);
1377 #endif
1378
1379 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1380 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1381 #else
1382 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1383 #endif
1384
1385 #ifdef CONFIG_SMP
1386 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1387 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1388 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1389 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1390 #endif /* CONFIG_SMP */
1391
1392 #include "sched_stats.h"
1393 #include "sched_idletask.c"
1394 #include "sched_fair.c"
1395 #include "sched_rt.c"
1396 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1397 # include "sched_debug.c"
1398 #endif
1399
1400 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1401
1402 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1403 {
1404         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1405 }
1406
1407 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1408 {
1409         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1410 }
1411
1412 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1413 {
1414         rq->nr_running++;
1415         inc_load(rq, p);
1416 }
1417
1418 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1419 {
1420         rq->nr_running--;
1421         dec_load(rq, p);
1422 }
1423
1424 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1425 {
1426         if (task_has_rt_policy(p)) {
1427                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1428                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1429                 return;
1430         }
1431
1432         /*
1433          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1434          */
1435         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1436                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1437                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1438                 return;
1439         }
1440
1441         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1442         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1443 }
1444
1445 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1446 {
1447         sched_info_queued(p);
1448         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1449         p->se.on_rq = 1;
1450 }
1451
1452 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1453 {
1454         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1455         p->se.on_rq = 0;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1460  */
1461 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1462 {
1463         return p->static_prio;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1468  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1469  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1470  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1471  * estimator recalculates.
1472  */
1473 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1474 {
1475         int prio;
1476
1477         if (task_has_rt_policy(p))
1478                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1479         else
1480                 prio = __normal_prio(p);
1481         return prio;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1486  * taken into account by the scheduler. This value might
1487  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1488  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1489  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1490  */
1491 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1492 {
1493         p->normal_prio = normal_prio(p);
1494         /*
1495          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1496          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1497          * to the normal priority:
1498          */
1499         if (!rt_prio(p->prio))
1500                 return p->normal_prio;
1501         return p->prio;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * activate_task - move a task to the runqueue.
1506  */
1507 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1508 {
1509         if (task_contributes_to_load(p))
1510                 rq->nr_uninterruptible--;
1511
1512         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1513         inc_nr_running(p, rq);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1518  */
1519 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1520 {
1521         if (task_contributes_to_load(p))
1522                 rq->nr_uninterruptible++;
1523
1524         dequeue_task(rq, p, sleep);
1525         dec_nr_running(p, rq);
1526 }
1527
1528 /**
1529  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1530  * @p: the task in question.
1531  */
1532 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1533 {
1534         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1535 }
1536
1537 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1538 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1539 {
1540         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1541 }
1542
1543 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1544 {
1545         set_task_rq(p, cpu);
1546 #ifdef CONFIG_SMP
1547         /*
1548          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1549          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1550          * per-task data have been completed by this moment.
1551          */
1552         smp_wmb();
1553         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1554 #endif
1555 }
1556
1557 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1558                                        const struct sched_class *prev_class,
1559                                        int oldprio, int running)
1560 {
1561         if (prev_class != p->sched_class) {
1562                 if (prev_class->switched_from)
1563                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1564                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1565         } else
1566                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1567 }
1568
1569 #ifdef CONFIG_SMP
1570
1571 /*
1572  * Is this task likely cache-hot:
1573  */
1574 static int
1575 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1576 {
1577         s64 delta;
1578
1579         /*
1580          * Buddy candidates are cache hot:
1581          */
1582         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1583                 return 1;
1584
1585         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1586                 return 0;
1587
1588         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1589                 return 1;
1590         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1591                 return 0;
1592
1593         delta = now - p->se.exec_start;
1594
1595         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1596 }
1597
1598
1599 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1600 {
1601         int old_cpu = task_cpu(p);
1602         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1603         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1604                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1605         u64 clock_offset;
1606
1607         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1608
1609 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1610         if (p->se.wait_start)
1611                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1612         if (p->se.sleep_start)
1613                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1614         if (p->se.block_start)
1615                 p->se.block_start -= clock_offset;
1616         if (old_cpu != new_cpu) {
1617                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1618                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1619                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1620         }
1621 #endif
1622         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1623                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1624
1625         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1626 }
1627
1628 struct migration_req {
1629         struct list_head list;
1630
1631         struct task_struct *task;
1632         int dest_cpu;
1633
1634         struct completion done;
1635 };
1636
1637 /*
1638  * The task's runqueue lock must be held.
1639  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1640  */
1641 static int
1642 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1643 {
1644         struct rq *rq = task_rq(p);
1645
1646         /*
1647          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1648          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1649          */
1650         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1651                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1652                 return 0;
1653         }
1654
1655         init_completion(&req->done);
1656         req->task = p;
1657         req->dest_cpu = dest_cpu;
1658         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1659
1660         return 1;
1661 }
1662
1663 /*
1664  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1665  *
1666  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1667  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1668  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1669  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1670  * waiting to become inactive.
1671  */
1672 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1673 {
1674         unsigned long flags;
1675         int running, on_rq;
1676         struct rq *rq;
1677
1678         for (;;) {
1679                 /*
1680                  * We do the initial early heuristics without holding
1681                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1682                  * the runqueue lock when things look like they will
1683                  * work out!
1684                  */
1685                 rq = task_rq(p);
1686
1687                 /*
1688                  * If the task is actively running on another CPU
1689                  * still, just relax and busy-wait without holding
1690                  * any locks.
1691                  *
1692                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1693                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1694                  * But we don't care, since "task_running()" will
1695                  * return false if the runqueue has changed and p
1696                  * is actually now running somewhere else!
1697                  */
1698                 while (task_running(rq, p))
1699                         cpu_relax();
1700
1701                 /*
1702                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1703                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1704                  * just go back and repeat.
1705                  */
1706                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1707                 running = task_running(rq, p);
1708                 on_rq = p->se.on_rq;
1709                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1710
1711                 /*
1712                  * Was it really running after all now that we
1713                  * checked with the proper locks actually held?
1714                  *
1715                  * Oops. Go back and try again..
1716                  */
1717                 if (unlikely(running)) {
1718                         cpu_relax();
1719                         continue;
1720                 }
1721
1722                 /*
1723                  * It's not enough that it's not actively running,
1724                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1725                  * preempted!
1726                  *
1727                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1728                  * running right now), it's preempted, and we should
1729                  * yield - it could be a while.
1730                  */
1731                 if (unlikely(on_rq)) {
1732                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1733                         continue;
1734                 }
1735
1736                 /*
1737                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1738                  * runnable, which means that it will never become
1739                  * running in the future either. We're all done!
1740                  */
1741                 break;
1742         }
1743 }
1744
1745 /***
1746  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1747  * @p: the to-be-kicked thread
1748  *
1749  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1750  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1751  *
1752  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1753  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1754  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1755  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1756  * achieved as well.
1757  */
1758 void kick_process(struct task_struct *p)
1759 {
1760         int cpu;
1761
1762         preempt_disable();
1763         cpu = task_cpu(p);
1764         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1765                 smp_send_reschedule(cpu);
1766         preempt_enable();
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1771  * according to the scheduling class and "nice" value.
1772  *
1773  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1774  * balance conservatively.
1775  */
1776 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1777 {
1778         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1779         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1780
1781         if (type == 0)
1782                 return total;
1783
1784         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1789  * according to the scheduling class and "nice" value.
1790  */
1791 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1792 {
1793         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1794         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1795
1796         if (type == 0)
1797                 return total;
1798
1799         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1804  */
1805 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1806 {
1807         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1808         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1809         unsigned long n = rq->nr_running;
1810
1811         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1816  * domain.
1817  */
1818 static struct sched_group *
1819 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1820 {
1821         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1822         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1823         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1824         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1825
1826         do {
1827                 unsigned long load, avg_load;
1828                 int local_group;
1829                 int i;
1830
1831                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1832                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1833                         continue;
1834
1835                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1836
1837                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1838                 avg_load = 0;
1839
1840                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1841                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1842                         if (local_group)
1843                                 load = source_load(i, load_idx);
1844                         else
1845                                 load = target_load(i, load_idx);
1846
1847                         avg_load += load;
1848                 }
1849
1850                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1851                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1852                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1853
1854                 if (local_group) {
1855                         this_load = avg_load;
1856                         this = group;
1857                 } else if (avg_load < min_load) {
1858                         min_load = avg_load;
1859                         idlest = group;
1860                 }
1861         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1862
1863         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1864                 return NULL;
1865         return idlest;
1866 }
1867
1868 /*
1869  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1870  */
1871 static int
1872 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1873                 cpumask_t *tmp)
1874 {
1875         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1876         int idlest = -1;
1877         int i;
1878
1879         /* Traverse only the allowed CPUs */
1880         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1881
1882         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
1883                 load = weighted_cpuload(i);
1884
1885                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1886                         min_load = load;
1887                         idlest = i;
1888                 }
1889         }
1890
1891         return idlest;
1892 }
1893
1894 /*
1895  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1896  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1897  * SD_BALANCE_EXEC.
1898  *
1899  * Balance, ie. select the least loaded group.
1900  *
1901  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1902  *
1903  * preempt must be disabled.
1904  */
1905 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1906 {
1907         struct task_struct *t = current;
1908         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1909
1910         for_each_domain(cpu, tmp) {
1911                 /*
1912                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1913                  */
1914                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1915                         break;
1916                 if (tmp->flags & flag)
1917                         sd = tmp;
1918         }
1919
1920         while (sd) {
1921                 cpumask_t span, tmpmask;
1922                 struct sched_group *group;
1923                 int new_cpu, weight;
1924
1925                 if (!(sd->flags & flag)) {
1926                         sd = sd->child;
1927                         continue;
1928                 }
1929
1930                 span = sd->span;
1931                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1932                 if (!group) {
1933                         sd = sd->child;
1934                         continue;
1935                 }
1936
1937                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
1938                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1939                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1940                         sd = sd->child;
1941                         continue;
1942                 }
1943
1944                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1945                 cpu = new_cpu;
1946                 sd = NULL;
1947                 weight = cpus_weight(span);
1948                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1949                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1950                                 break;
1951                         if (tmp->flags & flag)
1952                                 sd = tmp;
1953                 }
1954                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1955         }
1956
1957         return cpu;
1958 }
1959
1960 #endif /* CONFIG_SMP */
1961
1962 /***
1963  * try_to_wake_up - wake up a thread
1964  * @p: the to-be-woken-up thread
1965  * @state: the mask of task states that can be woken
1966  * @sync: do a synchronous wakeup?
1967  *
1968  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1969  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1970  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1971  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1972  * runnable without the overhead of this.
1973  *
1974  * returns failure only if the task is already active.
1975  */
1976 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1977 {
1978         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1979         unsigned long flags;
1980         long old_state;
1981         struct rq *rq;
1982
1983         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
1984                 sync = 0;
1985
1986         smp_wmb();
1987         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1988         old_state = p->state;
1989         if (!(old_state & state))
1990                 goto out;
1991
1992         if (p->se.on_rq)
1993                 goto out_running;
1994
1995         cpu = task_cpu(p);
1996         orig_cpu = cpu;
1997         this_cpu = smp_processor_id();
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2001                 goto out_activate;
2002
2003         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2004         if (cpu != orig_cpu) {
2005                 set_task_cpu(p, cpu);
2006                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2007                 /* might preempt at this point */
2008                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2009                 old_state = p->state;
2010                 if (!(old_state & state))
2011                         goto out;
2012                 if (p->se.on_rq)
2013                         goto out_running;
2014
2015                 this_cpu = smp_processor_id();
2016                 cpu = task_cpu(p);
2017         }
2018
2019 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2020         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2021         if (cpu == this_cpu)
2022                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2023         else {
2024                 struct sched_domain *sd;
2025                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2026                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2027                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2028                                 break;
2029                         }
2030                 }
2031         }
2032 #endif
2033
2034 out_activate:
2035 #endif /* CONFIG_SMP */
2036         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2037         if (sync)
2038                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2039         if (orig_cpu != cpu)
2040                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2041         if (cpu == this_cpu)
2042                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2043         else
2044                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2045         update_rq_clock(rq);
2046         activate_task(rq, p, 1);
2047         success = 1;
2048
2049 out_running:
2050         check_preempt_curr(rq, p);
2051
2052         p->state = TASK_RUNNING;
2053 #ifdef CONFIG_SMP
2054         if (p->sched_class->task_wake_up)
2055                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2056 #endif
2057 out:
2058         task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060         return success;
2061 }
2062
2063 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2064 {
2065         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2066 }
2067 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2068
2069 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2070 {
2071         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2076  * p is forked by current.
2077  *
2078  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2079  */
2080 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2081 {
2082         p->se.exec_start                = 0;
2083         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2084         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2085         p->se.last_wakeup               = 0;
2086         p->se.avg_overlap               = 0;
2087
2088 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2089         p->se.wait_start                = 0;
2090         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2091         p->se.sleep_start               = 0;
2092         p->se.block_start               = 0;
2093         p->se.sleep_max                 = 0;
2094         p->se.block_max                 = 0;
2095         p->se.exec_max                  = 0;
2096         p->se.slice_max                 = 0;
2097         p->se.wait_max                  = 0;
2098 #endif
2099
2100         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2101         p->se.on_rq = 0;
2102
2103 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2104         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2105 #endif
2106
2107         /*
2108          * We mark the process as running here, but have not actually
2109          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2110          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2111          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2112          */
2113         p->state = TASK_RUNNING;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * fork()/clone()-time setup:
2118  */
2119 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2120 {
2121         int cpu = get_cpu();
2122
2123         __sched_fork(p);
2124
2125 #ifdef CONFIG_SMP
2126         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2127 #endif
2128         set_task_cpu(p, cpu);
2129
2130         /*
2131          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2132          */
2133         p->prio = current->normal_prio;
2134         if (!rt_prio(p->prio))
2135                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2136
2137 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2138         if (likely(sched_info_on()))
2139                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2140 #endif
2141 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2142         p->oncpu = 0;
2143 #endif
2144 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2145         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2146         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2147 #endif
2148         put_cpu();
2149 }
2150
2151 /*
2152  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2153  *
2154  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2155  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2156  * on the runqueue and wakes it.
2157  */
2158 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2159 {
2160         unsigned long flags;
2161         struct rq *rq;
2162
2163         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2164         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2165         update_rq_clock(rq);
2166
2167         p->prio = effective_prio(p);
2168
2169         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2170                 activate_task(rq, p, 0);
2171         } else {
2172                 /*
2173                  * Let the scheduling class do new task startup
2174                  * management (if any):
2175                  */
2176                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2177                 inc_nr_running(p, rq);
2178         }
2179         check_preempt_curr(rq, p);
2180 #ifdef CONFIG_SMP
2181         if (p->sched_class->task_wake_up)
2182                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2183 #endif
2184         task_rq_unlock(rq, &flags);
2185 }
2186
2187 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2188
2189 /**
2190  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2191  * @notifier: notifier struct to register
2192  */
2193 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2194 {
2195         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2196 }
2197 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2198
2199 /**
2200  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2201  * @notifier: notifier struct to unregister
2202  *
2203  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2204  */
2205 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2206 {
2207         hlist_del(&notifier->link);
2208 }
2209 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2210
2211 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2212 {
2213         struct preempt_notifier *notifier;
2214         struct hlist_node *node;
2215
2216         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2217                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2218 }
2219
2220 static void
2221 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2222                                  struct task_struct *next)
2223 {
2224         struct preempt_notifier *notifier;
2225         struct hlist_node *node;
2226
2227         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2228                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2229 }
2230
2231 #else
2232
2233 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2234 {
2235 }
2236
2237 static void
2238 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2239                                  struct task_struct *next)
2240 {
2241 }
2242
2243 #endif
2244
2245 /**
2246  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2247  * @rq: the runqueue preparing to switch
2248  * @prev: the current task that is being switched out
2249  * @next: the task we are going to switch to.
2250  *
2251  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2252  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2253  * switch.
2254  *
2255  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2256  * hooks.
2257  */
2258 static inline void
2259 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2260                     struct task_struct *next)
2261 {
2262         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2263         prepare_lock_switch(rq, next);
2264         prepare_arch_switch(next);
2265 }
2266
2267 /**
2268  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2269  * @rq: runqueue associated with task-switch
2270  * @prev: the thread we just switched away from.
2271  *
2272  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2273  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2274  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2275  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2276  *
2277  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2278  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2279  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2280  * details.)
2281  */
2282 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2283         __releases(rq->lock)
2284 {
2285         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2286         long prev_state;
2287
2288         rq->prev_mm = NULL;
2289
2290         /*
2291          * A task struct has one reference for the use as "current".
2292          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2293          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2294          * the scheduled task must drop that reference.
2295          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2296          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2297          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2298          * be dropped twice.
2299          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2300          */
2301         prev_state = prev->state;
2302         finish_arch_switch(prev);
2303         finish_lock_switch(rq, prev);
2304 #ifdef CONFIG_SMP
2305         if (current->sched_class->post_schedule)
2306                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2307 #endif
2308
2309         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2310         if (mm)
2311                 mmdrop(mm);
2312         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2313                 /*
2314                  * Remove function-return probe instances associated with this
2315                  * task and put them back on the free list.
2316                  */
2317                 kprobe_flush_task(prev);
2318                 put_task_struct(prev);
2319         }
2320 }
2321
2322 /**
2323  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2324  * @prev: the thread we just switched away from.
2325  */
2326 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2327         __releases(rq->lock)
2328 {
2329         struct rq *rq = this_rq();
2330
2331         finish_task_switch(rq, prev);
2332 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2333         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2334         preempt_enable();
2335 #endif
2336         if (current->set_child_tid)
2337                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2338 }
2339
2340 /*
2341  * context_switch - switch to the new MM and the new
2342  * thread's register state.
2343  */
2344 static inline void
2345 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2346                struct task_struct *next)
2347 {
2348         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2349
2350         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2351         mm = next->mm;
2352         oldmm = prev->active_mm;
2353         /*
2354          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2355          * combine the page table reload and the switch backend into
2356          * one hypercall.
2357          */
2358         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2359
2360         if (unlikely(!mm)) {
2361                 next->active_mm = oldmm;
2362                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2363                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2364         } else
2365                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2366
2367         if (unlikely(!prev->mm)) {
2368                 prev->active_mm = NULL;
2369                 rq->prev_mm = oldmm;
2370         }
2371         /*
2372          * Since the runqueue lock will be released by the next
2373          * task (which is an invalid locking op but in the case
2374          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2375          * do an early lockdep release here:
2376          */
2377 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2378         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2379 #endif
2380
2381         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2382         switch_to(prev, next, prev);
2383
2384         barrier();
2385         /*
2386          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2387          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2388          * frame will be invalid.
2389          */
2390         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2395  *
2396  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2397  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2398  * number of context switches performed since bootup.
2399  */
2400 unsigned long nr_running(void)
2401 {
2402         unsigned long i, sum = 0;
2403
2404         for_each_online_cpu(i)
2405                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2406
2407         return sum;
2408 }
2409
2410 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2411 {
2412         unsigned long i, sum = 0;
2413
2414         for_each_possible_cpu(i)
2415                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2416
2417         /*
2418          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2419          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2420          */
2421         if (unlikely((long)sum < 0))
2422                 sum = 0;
2423
2424         return sum;
2425 }
2426
2427 unsigned long long nr_context_switches(void)
2428 {
2429         int i;
2430         unsigned long long sum = 0;
2431
2432         for_each_possible_cpu(i)
2433                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2434
2435         return sum;
2436 }
2437
2438 unsigned long nr_iowait(void)
2439 {
2440         unsigned long i, sum = 0;
2441
2442         for_each_possible_cpu(i)
2443                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2444
2445         return sum;
2446 }
2447
2448 unsigned long nr_active(void)
2449 {
2450         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2451
2452         for_each_online_cpu(i) {
2453                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2454                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2455         }
2456
2457         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2458                 uninterruptible = 0;
2459
2460         return running + uninterruptible;
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2465  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2466  */
2467 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2468 {
2469         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2470         int i, scale;
2471
2472         this_rq->nr_load_updates++;
2473
2474         /* Update our load: */
2475         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2476                 unsigned long old_load, new_load;
2477
2478                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2479
2480                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2481                 new_load = this_load;
2482                 /*
2483                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2484                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2485                  * example.
2486                  */
2487                 if (new_load > old_load)
2488                         new_load += scale-1;
2489                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2490         }
2491 }
2492
2493 #ifdef CONFIG_SMP
2494
2495 /*
2496  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2497  *
2498  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2499  * you need to do so manually before calling.
2500  */
2501 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2502         __acquires(rq1->lock)
2503         __acquires(rq2->lock)
2504 {
2505         BUG_ON(!irqs_disabled());
2506         if (rq1 == rq2) {
2507                 spin_lock(&rq1->lock);
2508                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2509         } else {
2510                 if (rq1 < rq2) {
2511                         spin_lock(&rq1->lock);
2512                         spin_lock(&rq2->lock);
2513                 } else {
2514                         spin_lock(&rq2->lock);
2515                         spin_lock(&rq1->lock);
2516                 }
2517         }
2518         update_rq_clock(rq1);
2519         update_rq_clock(rq2);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2524  *
2525  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2526  * you need to do so manually after calling.
2527  */
2528 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2529         __releases(rq1->lock)
2530         __releases(rq2->lock)
2531 {
2532         spin_unlock(&rq1->lock);
2533         if (rq1 != rq2)
2534                 spin_unlock(&rq2->lock);
2535         else
2536                 __release(rq2->lock);
2537 }
2538
2539 /*
2540  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2541  */
2542 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2543         __releases(this_rq->lock)
2544         __acquires(busiest->lock)
2545         __acquires(this_rq->lock)
2546 {
2547         int ret = 0;
2548
2549         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2550                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2551                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2552                 BUG_ON(1);
2553         }
2554         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2555                 if (busiest < this_rq) {
2556                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2557                         spin_lock(&busiest->lock);
2558                         spin_lock(&this_rq->lock);
2559                         ret = 1;
2560                 } else
2561                         spin_lock(&busiest->lock);
2562         }
2563         return ret;
2564 }
2565
2566 /*
2567  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2568  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2569  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2570  * the cpu_allowed mask is restored.
2571  */
2572 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2573 {
2574         struct migration_req req;
2575         unsigned long flags;
2576         struct rq *rq;
2577
2578         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2579         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2580             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2581                 goto out;
2582
2583         /* force the process onto the specified CPU */
2584         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2585                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2586                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2587
2588                 get_task_struct(mt);
2589                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2590                 wake_up_process(mt);
2591                 put_task_struct(mt);
2592                 wait_for_completion(&req.done);
2593
2594                 return;
2595         }
2596 out:
2597         task_rq_unlock(rq, &flags);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2602  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2603  */
2604 void sched_exec(void)
2605 {
2606         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2607         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2608         put_cpu();
2609         if (new_cpu != this_cpu)
2610                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2611 }
2612
2613 /*
2614  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2615  * Both runqueues must be locked.
2616  */
2617 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2618                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2619 {
2620         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2621         set_task_cpu(p, this_cpu);
2622         activate_task(this_rq, p, 0);
2623         /*
2624          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2625          * to be always true for them.
2626          */
2627         check_preempt_curr(this_rq, p);
2628 }
2629
2630 /*
2631  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2632  */
2633 static
2634 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2635                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2636                      int *all_pinned)
2637 {
2638         /*
2639          * We do not migrate tasks that are:
2640          * 1) running (obviously), or
2641          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2642          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2643          */
2644         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2645                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2646                 return 0;
2647         }
2648         *all_pinned = 0;
2649
2650         if (task_running(rq, p)) {
2651                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2652                 return 0;
2653         }
2654
2655         /*
2656          * Aggressive migration if:
2657          * 1) task is cache cold, or
2658          * 2) too many balance attempts have failed.
2659          */
2660
2661         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2662                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2663 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2664                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2665                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2666                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2667                 }
2668 #endif
2669                 return 1;
2670         }
2671
2672         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2673                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2674                 return 0;
2675         }
2676         return 1;
2677 }
2678
2679 static unsigned long
2680 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2681               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2682               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2683               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2684 {
2685         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2686         struct task_struct *p;
2687         long rem_load_move = max_load_move;
2688
2689         if (max_load_move == 0)
2690                 goto out;
2691
2692         pinned = 1;
2693
2694         /*
2695          * Start the load-balancing iterator:
2696          */
2697         p = iterator->start(iterator->arg);
2698 next:
2699         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2700                 goto out;
2701         /*
2702          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2703          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2704          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2705          */
2706         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2707                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2708         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2709             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2710                 p = iterator->next(iterator->arg);
2711                 goto next;
2712         }
2713
2714         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2715         pulled++;
2716         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2717
2718         /*
2719          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2720          */
2721         if (rem_load_move > 0) {
2722                 if (p->prio < *this_best_prio)
2723                         *this_best_prio = p->prio;
2724                 p = iterator->next(iterator->arg);
2725                 goto next;
2726         }
2727 out:
2728         /*
2729          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2730          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2731          * inside pull_task().
2732          */
2733         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2734
2735         if (all_pinned)
2736                 *all_pinned = pinned;
2737
2738         return max_load_move - rem_load_move;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2743  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2744  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2745  *
2746  * Called with both runqueues locked.
2747  */
2748 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2749                       unsigned long max_load_move,
2750                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2751                       int *all_pinned)
2752 {
2753         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2754         unsigned long total_load_moved = 0;
2755         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2756
2757         do {
2758                 total_load_moved +=
2759                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2760                                 max_load_move - total_load_moved,
2761                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2762                 class = class->next;
2763         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2764
2765         return total_load_moved > 0;
2766 }
2767
2768 static int
2769 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2770                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2771                    struct rq_iterator *iterator)
2772 {
2773         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2774         int pinned = 0;
2775
2776         while (p) {
2777                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2778                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2779                         /*
2780                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2781                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2782                          * stats here rather than inside pull_task().
2783                          */
2784                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2785
2786                         return 1;
2787                 }
2788                 p = iterator->next(iterator->arg);
2789         }
2790
2791         return 0;
2792 }
2793
2794 /*
2795  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2796  * part of active balancing operations within "domain".
2797  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2798  *
2799  * Called with both runqueues locked.
2800  */
2801 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2802                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2803 {
2804         const struct sched_class *class;
2805
2806         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2807                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2808                         return 1;
2809
2810         return 0;
2811 }
2812
2813 /*
2814  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2815  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2816  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2817  */
2818 static struct sched_group *
2819 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2820                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2821                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2822 {
2823         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2824         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2825         unsigned long max_pull;
2826         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2827         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2828         int load_idx, group_imb = 0;
2829 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2830         int power_savings_balance = 1;
2831         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2832         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2833         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2834 #endif
2835
2836         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2837         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2838         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2839         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2840                 load_idx = sd->busy_idx;
2841         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2842                 load_idx = sd->newidle_idx;
2843         else
2844                 load_idx = sd->idle_idx;
2845
2846         do {
2847                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2848                 int local_group;
2849                 int i;
2850                 int __group_imb = 0;
2851                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2852                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2853
2854                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2855
2856                 if (local_group)
2857                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2858
2859                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2860                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2861                 max_cpu_load = 0;
2862                 min_cpu_load = ~0UL;
2863
2864                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2865                         struct rq *rq;
2866
2867                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2868                                 continue;
2869
2870                         rq = cpu_rq(i);
2871
2872                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2873                                 *sd_idle = 0;
2874
2875                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2876                         if (local_group) {
2877                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2878                                         first_idle_cpu = 1;
2879                                         balance_cpu = i;
2880                                 }
2881
2882                                 load = target_load(i, load_idx);
2883                         } else {
2884                                 load = source_load(i, load_idx);
2885                                 if (load > max_cpu_load)
2886                                         max_cpu_load = load;
2887                                 if (min_cpu_load > load)
2888                                         min_cpu_load = load;
2889                         }
2890
2891                         avg_load += load;
2892                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2893                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2894                 }
2895
2896                 /*
2897                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2898                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2899                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2900                  * to do the newly idle load balance.
2901                  */
2902                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2903                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2904                         *balance = 0;
2905                         goto ret;
2906                 }
2907
2908                 total_load += avg_load;
2909                 total_pwr += group->__cpu_power;
2910
2911                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2912                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2913                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2914
2915                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2916                         __group_imb = 1;
2917
2918                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2919
2920                 if (local_group) {
2921                         this_load = avg_load;
2922                         this = group;
2923                         this_nr_running = sum_nr_running;
2924                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2925                 } else if (avg_load > max_load &&
2926                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2927                         max_load = avg_load;
2928                         busiest = group;
2929                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2930                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2931                         group_imb = __group_imb;
2932                 }
2933
2934 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2935                 /*
2936                  * Busy processors will not participate in power savings
2937                  * balance.
2938                  */
2939                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2940                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2941                         goto group_next;
2942
2943                 /*
2944                  * If the local group is idle or completely loaded
2945                  * no need to do power savings balance at this domain
2946                  */
2947                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2948                                     !this_nr_running))
2949                         power_savings_balance = 0;
2950
2951                 /*
2952                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2953                  * don't include that group in power savings calculations
2954                  */
2955                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2956                     || !sum_nr_running)
2957                         goto group_next;
2958
2959                 /*
2960                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2961                  * This is the group from where we need to pick up the load
2962                  * for saving power
2963                  */
2964                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2965                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2966                      first_cpu(group->cpumask) <
2967                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2968                         group_min = group;
2969                         min_nr_running = sum_nr_running;
2970                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2971                                                 sum_nr_running;
2972                 }
2973
2974                 /*
2975                  * Calculate the group which is almost near its
2976                  * capacity but still has some space to pick up some load
2977                  * from other group and save more power
2978                  */
2979                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2980                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2981                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2982                              first_cpu(group->cpumask) >
2983                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2984                                 group_leader = group;
2985                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2986                         }
2987                 }
2988 group_next:
2989 #endif
2990                 group = group->next;
2991         } while (group != sd->groups);
2992
2993         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2994                 goto out_balanced;
2995
2996         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2997
2998         if (this_load >= avg_load ||
2999                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3000                 goto out_balanced;
3001
3002         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3003         if (group_imb)
3004                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3005
3006         /*
3007          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3008          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3009          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3010          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3011          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3012          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3013          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3014          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3015          * appear as very large values with unsigned longs.
3016          */
3017         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3018                 goto out_balanced;
3019
3020         /*
3021          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3022          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3023          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3024          */
3025         if (max_load < avg_load) {
3026                 *imbalance = 0;
3027                 goto small_imbalance;
3028         }
3029
3030         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3031         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3032
3033         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3034         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3035                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3036                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3037
3038         /*
3039          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3040          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3041          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3042          * moved
3043          */
3044         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3045                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3046                 unsigned int imbn;
3047
3048 small_imbalance:
3049                 pwr_move = pwr_now = 0;
3050                 imbn = 2;
3051                 if (this_nr_running) {
3052                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3053                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3054                                 imbn = 1;
3055                 } else
3056                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3057
3058                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3059                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3060                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3061                         return busiest;
3062                 }
3063
3064                 /*
3065                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3066                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3067                  * moving them.
3068                  */
3069
3070                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3071                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3072                 pwr_now += this->__cpu_power *
3073                                 min(this_load_per_task, this_load);
3074                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3075
3076                 /* Amount of load we'd subtract */
3077                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3078                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3079                 if (max_load > tmp)
3080                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3081                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3082
3083                 /* Amount of load we'd add */
3084                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3085                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3086                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3087                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3088                 else
3089                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3090                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3091                 pwr_move += this->__cpu_power *
3092                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3093                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3094
3095                 /* Move if we gain throughput */
3096                 if (pwr_move > pwr_now)
3097                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3098         }
3099
3100         return busiest;
3101
3102 out_balanced:
3103 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3104         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3105                 goto ret;
3106
3107         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3108                 *imbalance = min_load_per_task;
3109                 return group_min;
3110         }
3111 #endif
3112 ret:
3113         *imbalance = 0;
3114         return NULL;
3115 }
3116
3117 /*
3118  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3119  */
3120 static struct rq *
3121 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3122                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3123 {
3124         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3125         unsigned long max_load = 0;
3126         int i;
3127
3128         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3129                 unsigned long wl;
3130
3131                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3132                         continue;
3133
3134                 rq = cpu_rq(i);
3135                 wl = weighted_cpuload(i);
3136
3137                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3138                         continue;
3139
3140                 if (wl > max_load) {
3141                         max_load = wl;
3142                         busiest = rq;
3143                 }
3144         }
3145
3146         return busiest;
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3151  * so long as it is large enough.
3152  */
3153 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3154
3155 /*
3156  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3157  * tasks if there is an imbalance.
3158  */
3159 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3160                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3161                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3162 {
3163         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3164         struct sched_group *group;
3165         unsigned long imbalance;
3166         struct rq *busiest;
3167         unsigned long flags;
3168
3169         cpus_setall(*cpus);
3170
3171         /*
3172          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3173          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3174          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3175          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3176          */
3177         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3178             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3179                 sd_idle = 1;
3180
3181         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3182
3183 redo:
3184         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3185                                    cpus, balance);
3186
3187         if (*balance == 0)
3188                 goto out_balanced;
3189
3190         if (!group) {
3191                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3192                 goto out_balanced;
3193         }
3194
3195         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3196         if (!busiest) {
3197                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3198                 goto out_balanced;
3199         }
3200
3201         BUG_ON(busiest == this_rq);
3202
3203         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3204
3205         ld_moved = 0;
3206         if (busiest->nr_running > 1) {
3207                 /*
3208                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3209                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3210                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3211                  * correctly treated as an imbalance.
3212                  */
3213                 local_irq_save(flags);
3214                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3215                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3216                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3217                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3218                 local_irq_restore(flags);
3219
3220                 /*
3221                  * some other cpu did the load balance for us.
3222                  */
3223                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3224                         resched_cpu(this_cpu);
3225
3226                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3227                 if (unlikely(all_pinned)) {
3228                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3229                         if (!cpus_empty(*cpus))
3230                                 goto redo;
3231                         goto out_balanced;
3232                 }
3233         }
3234
3235         if (!ld_moved) {
3236                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3237                 sd->nr_balance_failed++;
3238
3239                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3240
3241                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3242
3243                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3244                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3245                          */
3246                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3247                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3248                                 all_pinned = 1;
3249                                 goto out_one_pinned;
3250                         }
3251
3252                         if (!busiest->active_balance) {
3253                                 busiest->active_balance = 1;
3254                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3255                                 active_balance = 1;
3256                         }
3257                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3258                         if (active_balance)
3259                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3260
3261                         /*
3262                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3263                          * counter.
3264                          */
3265                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3266                 }
3267         } else
3268                 sd->nr_balance_failed = 0;
3269
3270         if (likely(!active_balance)) {
3271                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3272                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3273         } else {
3274                 /*
3275                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3276                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3277                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3278                  * move_tasks).
3279                  */
3280                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3281                         sd->balance_interval *= 2;
3282         }
3283
3284         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3285             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3286                 return -1;
3287         return ld_moved;
3288
3289 out_balanced:
3290         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3291
3292         sd->nr_balance_failed = 0;
3293
3294 out_one_pinned:
3295         /* tune up the balancing interval */
3296         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3297                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3298                 sd->balance_interval *= 2;
3299
3300         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3301             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3302                 return -1;
3303         return 0;
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3308  * tasks if there is an imbalance.
3309  *
3310  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3311  * this_rq is locked.
3312  */
3313 static int
3314 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3315                         cpumask_t *cpus)
3316 {
3317         struct sched_group *group;
3318         struct rq *busiest = NULL;
3319         unsigned long imbalance;
3320         int ld_moved = 0;
3321         int sd_idle = 0;
3322         int all_pinned = 0;
3323
3324         cpus_setall(*cpus);
3325
3326         /*
3327          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3328          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3329          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3330          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3331          */
3332         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3333             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3334                 sd_idle = 1;
3335
3336         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3337 redo:
3338         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3339                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3340         if (!group) {
3341                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3342                 goto out_balanced;
3343         }
3344
3345         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3346         if (!busiest) {
3347                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3348                 goto out_balanced;
3349         }
3350
3351         BUG_ON(busiest == this_rq);
3352
3353         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3354
3355         ld_moved = 0;
3356         if (busiest->nr_running > 1) {
3357                 /* Attempt to move tasks */
3358                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3359                 /* this_rq->clock is already updated */
3360                 update_rq_clock(busiest);
3361                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3362                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3363                                         &all_pinned);
3364                 spin_unlock(&busiest->lock);
3365
3366                 if (unlikely(all_pinned)) {
3367                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3368                         if (!cpus_empty(*cpus))
3369                                 goto redo;
3370                 }
3371         }
3372
3373         if (!ld_moved) {
3374                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3375                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3376                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3377                         return -1;
3378         } else
3379                 sd->nr_balance_failed = 0;
3380
3381         return ld_moved;
3382
3383 out_balanced:
3384         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3385         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3386             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3387                 return -1;
3388         sd->nr_balance_failed = 0;
3389
3390         return 0;
3391 }
3392
3393 /*
3394  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3395  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3396  */
3397 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3398 {
3399         struct sched_domain *sd;
3400         int pulled_task = -1;
3401         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3402         cpumask_t tmpmask;
3403
3404         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3405                 unsigned long interval;
3406
3407                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3408                         continue;
3409
3410                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3411                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3412                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3413                                                            sd, &tmpmask);
3414
3415                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3416                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3417                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3418                 if (pulled_task)
3419                         break;
3420         }
3421         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3422                 /*
3423                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3424                  * a busy processor. So reset next_balance.
3425                  */
3426                 this_rq->next_balance = next_balance;
3427         }
3428 }
3429
3430 /*
3431  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3432  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3433  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3434  * logical imbalances.
3435  *
3436  * Called with busiest_rq locked.
3437  */
3438 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3439 {
3440         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3441         struct sched_domain *sd;
3442         struct rq *target_rq;
3443
3444         /* Is there any task to move? */
3445         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3446                 return;
3447
3448         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3449
3450         /*
3451          * This condition is "impossible", if it occurs
3452          * we need to fix it. Originally reported by
3453          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3454          */
3455         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3456
3457         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3458         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3459         update_rq_clock(busiest_rq);
3460         update_rq_clock(target_rq);
3461
3462         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3463         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3464                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3465                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3466                                 break;
3467         }
3468
3469         if (likely(sd)) {
3470                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3471
3472                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3473                                   sd, CPU_IDLE))
3474                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3475                 else
3476                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3477         }
3478         spin_unlock(&target_rq->lock);
3479 }
3480
3481 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3482 static struct {
3483         atomic_t load_balancer;
3484         cpumask_t cpu_mask;
3485 } nohz ____cacheline_aligned = {
3486         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3487         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3488 };
3489
3490 /*
3491  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3492  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3493  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3494  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3495  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3496  * arrives...
3497  *
3498  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3499  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3500  * nohz.cpu_mask..
3501  *
3502  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3503  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3504  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3505  * there is no need for ilb owner.
3506  *
3507  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3508  * next busy scheduler_tick()
3509  */
3510 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3511 {
3512         int cpu = smp_processor_id();
3513
3514         if (stop_tick) {
3515                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3516                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3517
3518                 /*
3519                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3520                  */
3521                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3522                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3523                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3524                                 BUG();
3525                         return 0;
3526                 }
3527
3528                 /* time for ilb owner also to sleep */
3529                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3530                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3531                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3532                         return 0;
3533                 }
3534
3535                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3536                         /* make me the ilb owner */
3537                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3538                                 return 1;
3539                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3540                         return 1;
3541         } else {
3542                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3543                         return 0;
3544
3545                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3546
3547                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3548                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3549                                 BUG();
3550         }
3551         return 0;
3552 }
3553 #endif
3554
3555 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3556
3557 /*
3558  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3559  * and initiates a balancing operation if so.
3560  *
3561  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3562  */
3563 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3564 {
3565         int balance = 1;
3566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3567         unsigned long interval;
3568         struct sched_domain *sd;
3569         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3570         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3571         int update_next_balance = 0;
3572         cpumask_t tmp;
3573
3574         for_each_domain(cpu, sd) {
3575                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3576                         continue;
3577
3578                 interval = sd->balance_interval;
3579                 if (idle != CPU_IDLE)
3580                         interval *= sd->busy_factor;
3581
3582                 /* scale ms to jiffies */
3583                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3584                 if (unlikely(!interval))
3585                         interval = 1;
3586                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3587                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3588
3589
3590                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3591                         if (!spin_trylock(&balancing))
3592                                 goto out;
3593                 }
3594
3595                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3596                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3597                                 /*
3598                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3599                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3600                                  * not idle.
3601                                  */
3602                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3603                         }
3604                         sd->last_balance = jiffies;
3605                 }
3606                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3607                         spin_unlock(&balancing);
3608 out:
3609                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3610                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3611                         update_next_balance = 1;
3612                 }
3613
3614                 /*
3615                  * Stop the load balance at this level. There is another
3616                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3617                  * actively.
3618                  */
3619                 if (!balance)
3620                         break;
3621         }
3622
3623         /*
3624          * next_balance will be updated only when there is a need.
3625          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3626          * updated.
3627          */
3628         if (likely(update_next_balance))
3629                 rq->next_balance = next_balance;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3634  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3635  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3636  */
3637 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3638 {
3639         int this_cpu = smp_processor_id();
3640         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3641         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3642                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3643
3644         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3645
3646 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3647         /*
3648          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3649          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3650          * stopped.
3651          */
3652         if (this_rq->idle_at_tick &&
3653             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3654                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3655                 struct rq *rq;
3656                 int balance_cpu;
3657
3658                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3659                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3660                         /*
3661                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3662                          * work being done for other cpus. Next load
3663                          * balancing owner will pick it up.
3664                          */
3665                         if (need_resched())
3666                                 break;
3667
3668                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3669
3670                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3671                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3672                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3673                 }
3674         }
3675 #endif
3676 }
3677
3678 /*
3679  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3680  *
3681  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3682  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3683  * if the whole system is idle.
3684  */
3685 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3686 {
3687 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3688         /*
3689          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3690          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3691          * load balancer.
3692          */
3693         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3694                 rq->in_nohz_recently = 0;
3695
3696                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3697                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3698                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3699                 }
3700
3701                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3702                         /*
3703                          * simple selection for now: Nominate the
3704                          * first cpu in the nohz list to be the next
3705                          * ilb owner.
3706                          *
3707                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3708                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3709                          */
3710                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3711
3712                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3713                                 resched_cpu(ilb);
3714                 }
3715         }
3716
3717         /*
3718          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3719          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3720          */
3721         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3722             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3723                 resched_cpu(cpu);
3724                 return;
3725         }
3726
3727         /*
3728          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3729          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3730          */
3731         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3732             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3733                 return;
3734 #endif
3735         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3736                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3737 }
3738
3739 #else   /* CONFIG_SMP */
3740
3741 /*
3742  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3743  */
3744 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3745 {
3746 }
3747
3748 #endif
3749
3750 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3751
3752 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3753
3754 /*
3755  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3756  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3757  */
3758 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3759 {
3760         unsigned long flags;
3761         u64 ns, delta_exec;
3762         struct rq *rq;
3763
3764         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3765         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3766         if (task_current(rq, p)) {
3767                 update_rq_clock(rq);
3768                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3769                 if ((s64)delta_exec > 0)
3770                         ns += delta_exec;
3771         }
3772         task_rq_unlock(rq, &flags);
3773
3774         return ns;
3775 }
3776
3777 /*
3778  * Account user cpu time to a process.
3779  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3780  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3781  */
3782 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3783 {
3784         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3785         cputime64_t tmp;
3786
3787         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3788
3789         /* Add user time to cpustat. */
3790         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3791         if (TASK_NICE(p) > 0)
3792                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3793         else
3794                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3795 }
3796
3797 /*
3798  * Account guest cpu time to a process.
3799  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3800  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3801  */
3802 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3803 {
3804         cputime64_t tmp;
3805         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3806
3807         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3808
3809         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3810         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3811
3812         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3813         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3814 }
3815
3816 /*
3817  * Account scaled user cpu time to a process.
3818  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3819  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3820  */
3821 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3822 {
3823         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3824 }
3825
3826 /*
3827  * Account system cpu time to a process.
3828  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3829  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3830  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3831  */
3832 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3833                          cputime_t cputime)
3834 {
3835         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3836         struct rq *rq = this_rq();
3837         cputime64_t tmp;
3838
3839         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3840                 return account_guest_time(p, cputime);
3841
3842         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3843
3844         /* Add system time to cpustat. */
3845         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3846         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3847                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3848         else if (softirq_count())
3849                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3850         else if (p != rq->idle)
3851                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3852         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3853                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3854         else
3855                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3856         /* Account for system time used */
3857         acct_update_integrals(p);
3858 }
3859
3860 /*
3861  * Account scaled system cpu time to a process.
3862  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3863  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3864  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3865  */
3866 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3867 {
3868         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3869 }
3870
3871 /*
3872  * Account for involuntary wait time.
3873  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3874  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3875  */
3876 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3877 {
3878         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3879         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3880         struct rq *rq = this_rq();
3881
3882         if (p == rq->idle) {
3883                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3884                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3885                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3886                 else
3887                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3888         } else
3889                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3890 }
3891
3892 /*
3893  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3894  * We call it with interrupts disabled.
3895  *
3896  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3897  * timeslices.
3898  */
3899 void scheduler_tick(void)
3900 {
3901         int cpu = smp_processor_id();
3902         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3903         struct task_struct *curr = rq->curr;
3904         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3905
3906         spin_lock(&rq->lock);
3907         __update_rq_clock(rq);
3908         /*
3909          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3910          */
3911         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3912                 rq->clock = next_tick;
3913                 rq->clock_underflows++;
3914         }
3915         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3916         update_last_tick_seen(rq);
3917         update_cpu_load(rq);
3918         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3919         spin_unlock(&rq->lock);
3920
3921 #ifdef CONFIG_SMP
3922         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3923         trigger_load_balance(rq, cpu);
3924 #endif
3925 }
3926
3927 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3928
3929 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3930 {
3931         /*
3932          * Underflow?
3933          */
3934         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3935                 return;
3936         preempt_count() += val;
3937         /*
3938          * Spinlock count overflowing soon?
3939          */
3940         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3941                                 PREEMPT_MASK - 10);
3942 }
3943 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3944
3945 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3946 {
3947         /*
3948          * Underflow?
3949          */
3950         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3951                 return;
3952         /*
3953          * Is the spinlock portion underflowing?
3954          */
3955         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3956                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3957                 return;
3958
3959         preempt_count() -= val;
3960 }
3961 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3962
3963 #endif
3964
3965 /*
3966  * Print scheduling while atomic bug:
3967  */
3968 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3969 {
3970         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3971
3972         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3973                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3974
3975         debug_show_held_locks(prev);
3976         if (irqs_disabled())
3977                 print_irqtrace_events(prev);
3978
3979         if (regs)
3980                 show_regs(regs);
3981         else
3982                 dump_stack();
3983 }
3984
3985 /*
3986  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3987  */
3988 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3989 {
3990         /*
3991          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3992          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3993          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3994          */
3995         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3996                 __schedule_bug(prev);
3997
3998         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3999
4000         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4001 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4002         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4003                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4004                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4005         }
4006 #endif
4007 }
4008
4009 /*
4010  * Pick up the highest-prio task:
4011  */
4012 static inline struct task_struct *
4013 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4014 {
4015         const struct sched_class *class;
4016         struct task_struct *p;
4017
4018         /*
4019          * Optimization: we know that if all tasks are in
4020          * the fair class we can call that function directly:
4021          */
4022         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4023                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4024                 if (likely(p))
4025                         return p;
4026         }
4027
4028         class = sched_class_highest;
4029         for ( ; ; ) {
4030                 p = class->pick_next_task(rq);
4031                 if (p)
4032                         return p;
4033                 /*
4034                  * Will never be NULL as the idle class always
4035                  * returns a non-NULL p:
4036                  */
4037                 class = class->next;
4038         }
4039 }
4040
4041 /*
4042  * schedule() is the main scheduler function.
4043  */
4044 asmlinkage void __sched schedule(void)
4045 {
4046         struct task_struct *prev, *next;
4047         unsigned long *switch_count;
4048         struct rq *rq;
4049         int cpu;
4050
4051 need_resched:
4052         preempt_disable();
4053         cpu = smp_processor_id();
4054         rq = cpu_rq(cpu);
4055         rcu_qsctr_inc(cpu);
4056         prev = rq->curr;
4057         switch_count = &prev->nivcsw;
4058
4059         release_kernel_lock(prev);
4060 need_resched_nonpreemptible:
4061
4062         schedule_debug(prev);
4063
4064         hrtick_clear(rq);
4065
4066         /*
4067          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4068          */
4069         local_irq_disable();
4070         __update_rq_clock(rq);
4071         spin_lock(&rq->lock);
4072         clear_tsk_need_resched(prev);
4073
4074         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4075                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4076                                 signal_pending(prev))) {
4077                         prev->state = TASK_RUNNING;
4078                 } else {
4079                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4080                 }
4081                 switch_count = &prev->nvcsw;
4082         }
4083
4084 #ifdef CONFIG_SMP
4085         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4086                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4087 #endif
4088
4089         if (unlikely(!rq->nr_running))
4090                 idle_balance(cpu, rq);
4091
4092         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4093         next = pick_next_task(rq, prev);
4094
4095         sched_info_switch(prev, next);
4096
4097         if (likely(prev != next)) {
4098                 rq->nr_switches++;
4099                 rq->curr = next;
4100                 ++*switch_count;
4101
4102                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4103                 /*
4104                  * the context switch might have flipped the stack from under
4105                  * us, hence refresh the local variables.
4106                  */
4107                 cpu = smp_processor_id();
4108                 rq = cpu_rq(cpu);
4109         } else
4110                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4111
4112         hrtick_set(rq);
4113
4114         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4115                 goto need_resched_nonpreemptible;
4116
4117         preempt_enable_no_resched();
4118         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4119                 goto need_resched;
4120 }
4121 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4122
4123 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4124 /*
4125  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4126  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4127  * occur there and call schedule directly.
4128  */
4129 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4130 {
4131         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4132         struct task_struct *task = current;
4133         int saved_lock_depth;
4134
4135         /*
4136          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4137          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4138          */
4139         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4140                 return;
4141
4142         do {
4143                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4144
4145                 /*
4146                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4147                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4148                  * auto-release the semaphore:
4149                  */
4150                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4151                 task->lock_depth = -1;
4152                 schedule();
4153                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4154                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4155
4156                 /*
4157                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4158                  * between schedule and now.
4159                  */
4160                 barrier();
4161         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4162 }
4163 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4164
4165 /*
4166  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4167  * off of irq context.
4168  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4169  * protect us against recursive calling from irq.
4170  */
4171 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4172 {
4173         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4174         struct task_struct *task = current;
4175         int saved_lock_depth;
4176
4177         /* Catch callers which need to be fixed */
4178         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4179
4180         do {
4181                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4182
4183                 /*
4184                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4185                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4186                  * auto-release the semaphore:
4187                  */
4188                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4189                 task->lock_depth = -1;
4190                 local_irq_enable();
4191                 schedule();
4192                 local_irq_disable();
4193                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4194                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4195
4196                 /*
4197                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4198                  * between schedule and now.
4199                  */
4200                 barrier();
4201         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4202 }
4203
4204 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4205
4206 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4207                           void *key)
4208 {
4209         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4210 }
4211 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4212
4213 /*
4214  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4215  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4216  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4217  *
4218  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4219  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4220  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4221  */
4222 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4223                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4224 {
4225         wait_queue_t *curr, *next;
4226
4227         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4228                 unsigned flags = curr->flags;
4229
4230                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4231                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4232                         break;
4233         }
4234 }
4235
4236 /**
4237  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4238  * @q: the waitqueue
4239  * @mode: which threads
4240  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4241  * @key: is directly passed to the wakeup function
4242  */
4243 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4244                         int nr_exclusive, void *key)
4245 {
4246         unsigned long flags;
4247
4248         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4249         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4250         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4253
4254 /*
4255  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4256  */
4257 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4258 {
4259         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4260 }
4261
4262 /**
4263  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4264  * @q: the waitqueue
4265  * @mode: which threads
4266  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4267  *
4268  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4269  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4270  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4271  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4272  *
4273  * On UP it can prevent extra preemption.
4274  */
4275 void
4276 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4277 {
4278         unsigned long flags;
4279         int sync = 1;
4280
4281         if (unlikely(!q))
4282                 return;
4283
4284         if (unlikely(!nr_exclusive))
4285                 sync = 0;
4286
4287         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4288         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4289         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4290 }
4291 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4292
4293 void complete(struct completion *x)
4294 {
4295         unsigned long flags;
4296
4297         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4298         x->done++;
4299         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4300         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4301 }
4302 EXPORT_SYMBOL(complete);
4303
4304 void complete_all(struct completion *x)
4305 {
4306         unsigned long flags;
4307
4308         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4309         x->done += UINT_MAX/2;
4310         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4311         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4312 }
4313 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4314
4315 static inline long __sched
4316 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4317 {
4318         if (!x->done) {
4319                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4320
4321                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4322                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4323                 do {
4324                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4325                              signal_pending(current)) ||
4326                             (state == TASK_KILLABLE &&
4327                              fatal_signal_pending(current))) {
4328                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4329                                 return -ERESTARTSYS;
4330                         }
4331                         __set_current_state(state);
4332                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4333                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4334                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4335                         if (!timeout) {
4336                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4337                                 return timeout;
4338                         }
4339                 } while (!x->done);
4340                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4341         }
4342         x->done--;
4343         return timeout;
4344 }
4345
4346 static long __sched
4347 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4348 {
4349         might_sleep();
4350
4351         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4352         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4353         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4354         return timeout;
4355 }
4356
4357 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4358 {
4359         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4360 }
4361 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4362
4363 unsigned long __sched
4364 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4365 {
4366         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4367 }
4368 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4369
4370 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4371 {
4372         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4373         if (t == -ERESTARTSYS)
4374                 return t;
4375         return 0;
4376 }
4377 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4378
4379 unsigned long __sched
4380 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4381                                           unsigned long timeout)
4382 {
4383         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4384 }
4385 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4386
4387 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4388 {
4389         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4390         if (t == -ERESTARTSYS)
4391                 return t;
4392         return 0;
4393 }
4394 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4395
4396 static long __sched
4397 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4398 {
4399         unsigned long flags;
4400         wait_queue_t wait;
4401
4402         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4403
4404         __set_current_state(state);
4405
4406         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4407         __add_wait_queue(q, &wait);
4408         spin_unlock(&q->lock);
4409         timeout = schedule_timeout(timeout);
4410         spin_lock_irq(&q->lock);
4411         __remove_wait_queue(q, &wait);
4412         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4413
4414         return timeout;
4415 }
4416
4417 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4418 {
4419         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4420 }
4421 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4422
4423 long __sched
4424 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4425 {
4426         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4427 }
4428 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4429
4430 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4431 {
4432         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4435
4436 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4437 {
4438         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4439 }
4440 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4441
4442 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4443
4444 /*
4445  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4446  * @p: task
4447  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4448  *
4449  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4450  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4451  *
4452  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4453  */
4454 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4455 {
4456         unsigned long flags;
4457         int oldprio, on_rq, running;
4458         struct rq *rq;
4459         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4460
4461         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4462
4463         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4464         update_rq_clock(rq);
4465
4466         oldprio = p->prio;
4467         on_rq = p->se.on_rq;
4468         running = task_current(rq, p);
4469         if (on_rq)
4470                 dequeue_task(rq, p, 0);
4471         if (running)
4472                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4473
4474         if (rt_prio(prio))
4475                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4476         else
4477                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4478
4479         p->prio = prio;
4480
4481         if (running)
4482                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4483         if (on_rq) {
4484                 enqueue_task(rq, p, 0);
4485
4486                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4487         }
4488         task_rq_unlock(rq, &flags);
4489 }
4490
4491 #endif
4492
4493 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4494 {
4495         int old_prio, delta, on_rq;
4496         unsigned long flags;
4497         struct rq *rq;
4498
4499         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4500                 return;
4501         /*
4502          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4503          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4504          */
4505         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4506         update_rq_clock(rq);
4507         /*
4508          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4509          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4510          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4511          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4512          */
4513         if (task_has_rt_policy(p)) {
4514                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4515                 goto out_unlock;
4516         }
4517         on_rq = p->se.on_rq;
4518         if (on_rq) {
4519                 dequeue_task(rq, p, 0);
4520                 dec_load(rq, p);
4521         }
4522
4523         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4524         set_load_weight(p);
4525         old_prio = p->prio;
4526         p->prio = effective_prio(p);
4527         delta = p->prio - old_prio;
4528
4529         if (on_rq) {
4530                 enqueue_task(rq, p, 0);
4531                 inc_load(rq, p);
4532                 /*
4533                  * If the task increased its priority or is running and
4534                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4535                  */
4536                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4537                         resched_task(rq->curr);
4538         }
4539 out_unlock:
4540         task_rq_unlock(rq, &flags);
4541 }
4542 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4543
4544 /*
4545  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4546  * @p: task
4547  * @nice: nice value
4548  */
4549 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4550 {
4551         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4552         int nice_rlim = 20 - nice;
4553
4554         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4555                 capable(CAP_SYS_NICE));
4556 }
4557
4558 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4559
4560 /*
4561  * sys_nice - change the priority of the current process.
4562  * @increment: priority increment
4563  *
4564  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4565  * does similar things.
4566  */
4567 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4568 {
4569         long nice, retval;
4570
4571         /*
4572          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4573          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4574          * and we have a single winner.
4575          */
4576         if (increment < -40)
4577                 increment = -40;
4578         if (increment > 40)
4579                 increment = 40;
4580
4581         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4582         if (nice < -20)
4583                 nice = -20;
4584         if (nice > 19)
4585                 nice = 19;
4586
4587         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4588                 return -EPERM;
4589
4590         retval = security_task_setnice(current, nice);
4591         if (retval)
4592                 return retval;
4593
4594         set_user_nice(current, nice);
4595         return 0;
4596 }
4597
4598 #endif
4599
4600 /**
4601  * task_prio - return the priority value of a given task.
4602  * @p: the task in question.
4603  *
4604  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4605  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4606  * around 0, value goes from -16 to +15.
4607  */
4608 int task_prio(const struct task_struct *p)
4609 {
4610         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4611 }
4612
4613 /**
4614  * task_nice - return the nice value of a given task.
4615  * @p: the task in question.
4616  */
4617 int task_nice(const struct task_struct *p)
4618 {
4619         return TASK_NICE(p);
4620 }
4621 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4622
4623 /**
4624  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4625  * @cpu: the processor in question.
4626  */
4627 int idle_cpu(int cpu)
4628 {
4629         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4630 }
4631
4632 /**
4633  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4634  * @cpu: the processor in question.
4635  */
4636 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4637 {
4638         return cpu_rq(cpu)->idle;
4639 }
4640
4641 /**
4642  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4643  * @pid: the pid in question.
4644  */
4645 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4646 {
4647         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4648 }
4649
4650 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4651 static void
4652 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4653 {
4654         BUG_ON(p->se.on_rq);
4655
4656         p->policy = policy;
4657         switch (p->policy) {
4658         case SCHED_NORMAL:
4659         case SCHED_BATCH:
4660         case SCHED_IDLE:
4661                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4662                 break;
4663         case SCHED_FIFO:
4664         case SCHED_RR:
4665                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4666                 break;
4667         }
4668
4669         p->rt_priority = prio;
4670         p->normal_prio = normal_prio(p);
4671         /* we are holding p->pi_lock already */
4672         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4673         set_load_weight(p);
4674 }
4675
4676 /**
4677  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4678  * @p: the task in question.
4679  * @policy: new policy.
4680  * @param: structure containing the new RT priority.
4681  *
4682  * NOTE that the task may be already dead.
4683  */
4684 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4685                        struct sched_param *param)
4686 {
4687         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4688         unsigned long flags;
4689         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4690         struct rq *rq;
4691
4692         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4693         BUG_ON(in_interrupt());
4694 recheck:
4695         /* double check policy once rq lock held */
4696         if (policy < 0)
4697                 policy = oldpolicy = p->policy;
4698         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4699                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4700                         policy != SCHED_IDLE)
4701                 return -EINVAL;
4702         /*
4703          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4704          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4705          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4706          */
4707         if (param->sched_priority < 0 ||
4708             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4709             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4710                 return -EINVAL;
4711         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4712                 return -EINVAL;
4713
4714         /*
4715          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4716          */
4717         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4718                 if (rt_policy(policy)) {
4719                         unsigned long rlim_rtprio;
4720
4721                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4722                                 return -ESRCH;
4723                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4724                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4725
4726                         /* can't set/change the rt policy */
4727                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4728                                 return -EPERM;
4729
4730                         /* can't increase priority */
4731                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4732                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4733                                 return -EPERM;
4734                 }
4735                 /*
4736                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4737                  * move out of SCHED_IDLE either:
4738                  */
4739                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4740                         return -EPERM;
4741
4742                 /* can't change other user's priorities */
4743                 if ((current->euid != p->euid) &&
4744                     (current->euid != p->uid))
4745                         return -EPERM;
4746         }
4747
4748 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4749         /*
4750          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4751          * assigned.
4752          */
4753         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4754                 return -EPERM;
4755 #endif
4756
4757         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4758         if (retval)
4759                 return retval;
4760         /*
4761          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4762          * changing the priority of the task:
4763          */
4764         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4765         /*
4766          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4767          * runqueue lock must be held.
4768          */
4769         rq = __task_rq_lock(p);
4770         /* recheck policy now with rq lock held */
4771         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4772                 policy = oldpolicy = -1;
4773                 __task_rq_unlock(rq);
4774                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4775                 goto recheck;
4776         }
4777         update_rq_clock(rq);
4778         on_rq = p->se.on_rq;
4779         running = task_current(rq, p);
4780         if (on_rq)
4781                 deactivate_task(rq, p, 0);
4782         if (running)
4783                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4784
4785         oldprio = p->prio;
4786         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4787
4788         if (running)
4789                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4790         if (on_rq) {
4791                 activate_task(rq, p, 0);
4792
4793                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4794         }
4795         __task_rq_unlock(rq);
4796         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4797
4798         rt_mutex_adjust_pi(p);
4799
4800         return 0;
4801 }
4802 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4803
4804 static int
4805 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4806 {
4807         struct sched_param lparam;
4808         struct task_struct *p;
4809         int retval;
4810
4811         if (!param || pid < 0)
4812                 return -EINVAL;
4813         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4814                 return -EFAULT;
4815
4816         rcu_read_lock();
4817         retval = -ESRCH;
4818         p = find_process_by_pid(pid);
4819         if (p != NULL)
4820                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4821         rcu_read_unlock();
4822
4823         return retval;
4824 }
4825
4826 /**
4827  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4828  * @pid: the pid in question.
4829  * @policy: new policy.
4830  * @param: structure containing the new RT priority.
4831  */
4832 asmlinkage long
4833 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4834 {
4835         /* negative values for policy are not valid */
4836         if (policy < 0)
4837                 return -EINVAL;
4838
4839         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4840 }
4841
4842 /**
4843  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4844  * @pid: the pid in question.
4845  * @param: structure containing the new RT priority.
4846  */
4847 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4848 {
4849         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4850 }
4851
4852 /**
4853  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4854  * @pid: the pid in question.
4855  */
4856 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4857 {
4858         struct task_struct *p;
4859         int retval;
4860
4861         if (pid < 0)
4862                 return -EINVAL;
4863
4864         retval = -ESRCH;
4865         read_lock(&tasklist_lock);
4866         p = find_process_by_pid(pid);
4867         if (p) {
4868                 retval = security_task_getscheduler(p);
4869                 if (!retval)
4870                         retval = p->policy;
4871         }
4872         read_unlock(&tasklist_lock);
4873         return retval;
4874 }
4875
4876 /**
4877  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4878  * @pid: the pid in question.
4879  * @param: structure containing the RT priority.
4880  */
4881 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4882 {
4883         struct sched_param lp;
4884         struct task_struct *p;
4885         int retval;
4886
4887         if (!param || pid < 0)
4888                 return -EINVAL;
4889
4890         read_lock(&tasklist_lock);
4891         p = find_process_by_pid(pid);
4892         retval = -ESRCH;
4893         if (!p)
4894                 goto out_unlock;
4895
4896         retval = security_task_getscheduler(p);
4897         if (retval)
4898                 goto out_unlock;
4899
4900         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4901         read_unlock(&tasklist_lock);
4902
4903         /*
4904          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4905          */
4906         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4907
4908         return retval;
4909
4910 out_unlock:
4911         read_unlock(&tasklist_lock);
4912         return retval;
4913 }
4914
4915 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
4916 {
4917         cpumask_t cpus_allowed;
4918         cpumask_t new_mask = *in_mask;
4919         struct task_struct *p;
4920         int retval;
4921
4922         get_online_cpus();
4923         read_lock(&tasklist_lock);
4924
4925         p = find_process_by_pid(pid);
4926         if (!p) {
4927                 read_unlock(&tasklist_lock);
4928                 put_online_cpus();
4929                 return -ESRCH;
4930         }
4931
4932         /*
4933          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4934          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4935          * usage count and then drop tasklist_lock.
4936          */
4937         get_task_struct(p);
4938         read_unlock(&tasklist_lock);
4939
4940         retval = -EPERM;
4941         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4942                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4943                 goto out_unlock;
4944
4945         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4946         if (retval)
4947                 goto out_unlock;
4948
4949         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4950         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4951  again:
4952         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
4953
4954         if (!retval) {
4955                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
4956                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4957                         /*
4958                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4959                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4960                          * cpuset's cpus_allowed
4961                          */
4962                         new_mask = cpus_allowed;
4963                         goto again;
4964                 }
4965         }
4966 out_unlock:
4967         put_task_struct(p);
4968         put_online_cpus();
4969         return retval;
4970 }
4971
4972 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4973                              cpumask_t *new_mask)
4974 {
4975         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4976                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4977         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4978                 len = sizeof(cpumask_t);
4979         }
4980         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4981 }
4982
4983 /**
4984  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4985  * @pid: pid of the process
4986  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4987  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4988  */
4989 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4990                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4991 {
4992         cpumask_t new_mask;
4993         int retval;
4994
4995         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4996         if (retval)
4997                 return retval;
4998
4999         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5000 }
5001
5002 /*
5003  * Represents all cpu's present in the system
5004  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5005  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5006  * method, such as ACPI for e.g.
5007  */
5008
5009 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5010 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5011
5012 #ifndef CONFIG_SMP
5013 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5014 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5015
5016 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5017 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5018 #endif
5019
5020 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5021 {
5022         struct task_struct *p;
5023         int retval;
5024
5025         get_online_cpus();
5026         read_lock(&tasklist_lock);
5027
5028         retval = -ESRCH;
5029         p = find_process_by_pid(pid);
5030         if (!p)
5031                 goto out_unlock;
5032
5033         retval = security_task_getscheduler(p);
5034         if (retval)
5035                 goto out_unlock;
5036
5037         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5038
5039 out_unlock:
5040         read_unlock(&tasklist_lock);
5041         put_online_cpus();
5042
5043         return retval;
5044 }
5045
5046 /**
5047  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5048  * @pid: pid of the process
5049  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5050  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5051  */
5052 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5053                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5054 {
5055         int ret;
5056         cpumask_t mask;
5057
5058         if (len < sizeof(cpumask_t))
5059                 return -EINVAL;
5060
5061         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5062         if (ret < 0)
5063                 return ret;
5064
5065         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5066                 return -EFAULT;
5067
5068         return sizeof(cpumask_t);
5069 }
5070
5071 /**
5072  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5073  *
5074  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5075  * other threads running on this CPU then this function will return.
5076  */
5077 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5078 {
5079         struct rq *rq = this_rq_lock();
5080
5081         schedstat_inc(rq, yld_count);
5082         current->sched_class->yield_task(rq);
5083
5084         /*
5085          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5086          * no need to preempt or enable interrupts:
5087          */
5088         __release(rq->lock);
5089         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5090         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5091         preempt_enable_no_resched();
5092
5093         schedule();
5094
5095         return 0;
5096 }
5097
5098 static void __cond_resched(void)
5099 {
5100 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5101         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5102 #endif
5103         /*
5104          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5105          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5106          * cond_resched() call.
5107          */
5108         do {
5109                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5110                 schedule();
5111                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5112         } while (need_resched());
5113 }
5114
5115 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5116 int __sched _cond_resched(void)
5117 {
5118         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5119                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5120                 __cond_resched();
5121                 return 1;
5122         }
5123         return 0;
5124 }
5125 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5126 #endif
5127
5128 /*
5129  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5130  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5131  *
5132  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5133  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5134  * spin_unlock(), once by hand).
5135  */
5136 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5137 {
5138         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5139         int ret = 0;
5140
5141         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5142                 spin_unlock(lock);
5143                 if (resched && need_resched())
5144                         __cond_resched();
5145                 else
5146                         cpu_relax();
5147                 ret = 1;
5148                 spin_lock(lock);
5149         }
5150         return ret;
5151 }
5152 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5153
5154 int __sched cond_resched_softirq(void)
5155 {
5156         BUG_ON(!in_softirq());
5157
5158         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5159                 local_bh_enable();
5160                 __cond_resched();
5161                 local_bh_disable();
5162                 return 1;
5163         }
5164         return 0;
5165 }
5166 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5167
5168 /**
5169  * yield - yield the current processor to other threads.
5170  *
5171  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5172  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5173  */
5174 void __sched yield(void)
5175 {
5176         set_current_state(TASK_RUNNING);
5177         sys_sched_yield();
5178 }
5179 EXPORT_SYMBOL(yield);
5180
5181 /*
5182  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5183  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5184  *
5185  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5186  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5187  */
5188 void __sched io_schedule(void)
5189 {
5190         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5191
5192         delayacct_blkio_start();
5193         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5194         schedule();
5195         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5196         delayacct_blkio_end();
5197 }
5198 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5199
5200 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5201 {
5202         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5203         long ret;
5204
5205         delayacct_blkio_start();
5206         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5207         ret = schedule_timeout(timeout);
5208         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5209         delayacct_blkio_end();
5210         return ret;
5211 }
5212
5213 /**
5214  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5215  * @policy: scheduling class.
5216  *
5217  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5218  * by a given scheduling class.
5219  */
5220 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5221 {
5222         int ret = -EINVAL;
5223
5224         switch (policy) {
5225         case SCHED_FIFO:
5226         case SCHED_RR:
5227                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5228                 break;
5229         case SCHED_NORMAL:
5230         case SCHED_BATCH:
5231         case SCHED_IDLE:
5232                 ret = 0;
5233                 break;
5234         }
5235         return ret;
5236 }
5237
5238 /**
5239  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5240  * @policy: scheduling class.
5241  *
5242  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5243  * by a given scheduling class.
5244  */
5245 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5246 {
5247         int ret = -EINVAL;
5248
5249         switch (policy) {
5250         case SCHED_FIFO:
5251         case SCHED_RR:
5252                 ret = 1;
5253                 break;
5254         case SCHED_NORMAL:
5255         case SCHED_BATCH:
5256         case SCHED_IDLE:
5257                 ret = 0;
5258         }
5259         return ret;
5260 }
5261
5262 /**
5263  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5264  * @pid: pid of the process.
5265  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5266  *
5267  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5268  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5269  */
5270 asmlinkage
5271 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5272 {
5273         struct task_struct *p;
5274         unsigned int time_slice;
5275         int retval;
5276         struct timespec t;
5277
5278         if (pid < 0)
5279                 return -EINVAL;
5280
5281         retval = -ESRCH;
5282         read_lock(&tasklist_lock);
5283         p = find_process_by_pid(pid);
5284         if (!p)
5285                 goto out_unlock;
5286
5287         retval = security_task_getscheduler(p);
5288         if (retval)
5289                 goto out_unlock;
5290
5291         /*
5292          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5293          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5294          */
5295         time_slice = 0;
5296         if (p->policy == SCHED_RR) {
5297                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5298         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5299                 struct sched_entity *se = &p->se;
5300                 unsigned long flags;
5301                 struct rq *rq;
5302
5303                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5304                 if (rq->cfs.load.weight)
5305                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5306                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5307         }
5308         read_unlock(&tasklist_lock);
5309         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5310         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5311         return retval;
5312
5313 out_unlock:
5314         read_unlock(&tasklist_lock);
5315         return retval;
5316 }
5317
5318 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5319
5320 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5321 {
5322         unsigned long free = 0;
5323         unsigned state;
5324
5325         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5326         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5327                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5328 #if BITS_PER_LONG == 32
5329         if (state == TASK_RUNNING)
5330                 printk(KERN_CONT " running  ");
5331         else
5332                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5333 #else
5334         if (state == TASK_RUNNING)
5335                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5336         else
5337                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5338 #endif
5339 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5340         {
5341                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5342                 while (!*n)
5343                         n++;
5344                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5345         }
5346 #endif
5347         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5348                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5349
5350         show_stack(p, NULL);
5351 }
5352
5353 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5354 {
5355         struct task_struct *g, *p;
5356
5357 #if BITS_PER_LONG == 32
5358         printk(KERN_INFO
5359                 "  task                PC stack   pid father\n");
5360 #else
5361         printk(KERN_INFO
5362                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5363 #endif
5364         read_lock(&tasklist_lock);
5365         do_each_thread(g, p) {
5366                 /*
5367                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5368                  * console might take alot of time:
5369                  */
5370                 touch_nmi_watchdog();
5371                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5372                         sched_show_task(p);
5373         } while_each_thread(g, p);
5374
5375         touch_all_softlockup_watchdogs();
5376
5377 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5378         sysrq_sched_debug_show();
5379 #endif
5380         read_unlock(&tasklist_lock);
5381         /*
5382          * Only show locks if all tasks are dumped:
5383          */
5384         if (state_filter == -1)
5385                 debug_show_all_locks();
5386 }
5387
5388 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5389 {
5390         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5391 }
5392
5393 /**
5394  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5395  * @idle: task in question
5396  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5397  *
5398  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5399  * flag, to make booting more robust.
5400  */
5401 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5402 {
5403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5404         unsigned long flags;
5405
5406         __sched_fork(idle);
5407         idle->se.exec_start = sched_clock();
5408
5409         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5410         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5411         __set_task_cpu(idle, cpu);
5412
5413         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5414         rq->curr = rq->idle = idle;
5415 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5416         idle->oncpu = 1;
5417 #endif
5418         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5419
5420         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5421         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5422
5423         /*
5424          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5425          */
5426         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5427 }
5428
5429 /*
5430  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5431  * indicates which cpus entered this state. This is used
5432  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5433  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5434  * always be CPU_MASK_NONE.
5435  */
5436 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5437
5438 /*
5439  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5440  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5441  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5442  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5443  * number of CPUs.
5444  *
5445  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5446  */
5447 static inline void sched_init_granularity(void)
5448 {
5449         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5450         const unsigned long limit = 200000000;
5451
5452         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5453         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5454                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5455
5456         sysctl_sched_latency *= factor;
5457         if (sysctl_sched_latency > limit)
5458                 sysctl_sched_latency = limit;
5459
5460         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5461 }
5462
5463 #ifdef CONFIG_SMP
5464 /*
5465  * This is how migration works:
5466  *
5467  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5468  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5469  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5470  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5471  *    thread off the CPU)
5472  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5473  *    task is still in the wrong runqueue.
5474  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5475  *    it and puts it into the right queue.
5476  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5477  * 7) we wake up and the migration is done.
5478  */
5479
5480 /*
5481  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5482  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5483  * is removed from the allowed bitmask.
5484  *
5485  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5486  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5487  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5488  */
5489 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5490 {
5491         struct migration_req req;
5492         unsigned long flags;
5493         struct rq *rq;
5494         int ret = 0;
5495
5496         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5497         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5498                 ret = -EINVAL;
5499                 goto out;
5500         }
5501
5502         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5503                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5504         else {
5505                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5506                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5507         }
5508
5509         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5510         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5511                 goto out;
5512
5513         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5514                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5515                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5516                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5517                 wait_for_completion(&req.done);
5518                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5519                 return 0;
5520         }
5521 out:
5522         task_rq_unlock(rq, &flags);
5523
5524         return ret;
5525 }
5526 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5527
5528 /*
5529  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5530  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5531  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5532  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5533  *
5534  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5535  * as the task is no longer on this CPU.
5536  *
5537  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5538  */
5539 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5540 {
5541         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5542         int ret = 0, on_rq;
5543
5544         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5545                 return ret;
5546
5547         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5548         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5549
5550         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5551         /* Already moved. */
5552         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5553                 goto out;
5554         /* Affinity changed (again). */
5555         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5556                 goto out;
5557
5558         on_rq = p->se.on_rq;
5559         if (on_rq)
5560                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5561
5562         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5563         if (on_rq) {
5564                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5565                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5566         }
5567         ret = 1;
5568 out:
5569         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5570         return ret;
5571 }
5572
5573 /*
5574  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5575  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5576  * another runqueue.
5577  */
5578 static int migration_thread(void *data)
5579 {
5580         int cpu = (long)data;
5581         struct rq *rq;
5582
5583         rq = cpu_rq(cpu);
5584         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5585
5586         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5587         while (!kthread_should_stop()) {
5588                 struct migration_req *req;
5589                 struct list_head *head;
5590
5591                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5592
5593                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5594                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5595                         goto wait_to_die;
5596                 }
5597
5598                 if (rq->active_balance) {
5599                         active_load_balance(rq, cpu);
5600                         rq->active_balance = 0;
5601                 }
5602
5603                 head = &rq->migration_queue;
5604
5605                 if (list_empty(head)) {
5606                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5607                         schedule();
5608                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5609                         continue;
5610                 }
5611                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5612                 list_del_init(head->next);
5613
5614                 spin_unlock(&rq->lock);
5615                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5616                 local_irq_enable();
5617
5618                 complete(&req->done);
5619         }
5620         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5621         return 0;
5622
5623 wait_to_die:
5624         /* Wait for kthread_stop */
5625         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5626         while (!kthread_should_stop()) {
5627                 schedule();
5628                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5629         }
5630         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5631         return 0;
5632 }
5633
5634 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5635
5636 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5637 {
5638         int ret;
5639
5640         local_irq_disable();
5641         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5642         local_irq_enable();
5643         return ret;
5644 }
5645
5646 /*
5647  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5648  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5649  */
5650 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5651 {
5652         unsigned long flags;
5653         cpumask_t mask;
5654         struct rq *rq;
5655         int dest_cpu;
5656
5657         do {
5658                 /* On same node? */
5659                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5660                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5661                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5662
5663                 /* On any allowed CPU? */
5664                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5665                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5666
5667                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5668                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5669                         cpumask_t cpus_allowed;
5670
5671                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5672                         /*
5673                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5674                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5675                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5676                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5677                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5678                          */
5679                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5680                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5681                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5682                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5683
5684                         /*
5685                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5686                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5687                          * leave kernel.
5688                          */
5689                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5690                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5691                                        "longer affine to cpu%d\n",
5692                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5693                         }
5694                 }
5695         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5696 }
5697
5698 /*
5699  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5700  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5701  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5702  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5703  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5704  */
5705 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5706 {
5707         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5708         unsigned long flags;
5709
5710         local_irq_save(flags);
5711         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5712         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5713         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5714         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5715         local_irq_restore(flags);
5716 }
5717
5718 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5719 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5720 {
5721         struct task_struct *p, *t;
5722
5723         read_lock(&tasklist_lock);
5724
5725         do_each_thread(t, p) {
5726                 if (p == current)
5727                         continue;
5728
5729                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5730                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5731         } while_each_thread(t, p);
5732
5733         read_unlock(&tasklist_lock);
5734 }
5735
5736 /*
5737  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5738  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5739  * Used by CPU offline code.
5740  */
5741 void sched_idle_next(void)
5742 {
5743         int this_cpu = smp_processor_id();
5744         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5745         struct task_struct *p = rq->idle;
5746         unsigned long flags;
5747
5748         /* cpu has to be offline */
5749         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5750
5751         /*
5752          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5753          * and interrupts disabled on the current cpu.
5754          */
5755         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5756
5757         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5758
5759         update_rq_clock(rq);
5760         activate_task(rq, p, 0);
5761
5762         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5763 }
5764
5765 /*
5766  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5767  * offline.
5768  */
5769 void idle_task_exit(void)
5770 {
5771         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5772
5773         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5774
5775         if (mm != &init_mm)
5776                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5777         mmdrop(mm);
5778 }
5779
5780 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5781 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5782 {
5783         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5784
5785         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5786         BUG_ON(!p->exit_state);
5787
5788         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5789         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5790
5791         get_task_struct(p);
5792
5793         /*
5794          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5795          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5796          * fine.
5797          */
5798         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5799         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5800         spin_lock_irq(&rq->lock);
5801
5802         put_task_struct(p);
5803 }
5804
5805 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5806 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5807 {
5808         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5809         struct task_struct *next;
5810
5811         for ( ; ; ) {
5812                 if (!rq->nr_running)
5813                         break;
5814                 update_rq_clock(rq);
5815                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5816                 if (!next)
5817                         break;
5818                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5819
5820         }
5821 }
5822 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5823
5824 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5825
5826 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5827         {
5828                 .procname       = "sched_domain",
5829                 .mode           = 0555,
5830         },
5831         {0, },
5832 };
5833
5834 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5835         {
5836                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5837                 .procname       = "kernel",
5838                 .mode           = 0555,
5839                 .child          = sd_ctl_dir,
5840         },
5841         {0, },
5842 };
5843
5844 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5845 {
5846         struct ctl_table *entry =
5847                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5848
5849         return entry;
5850 }
5851
5852 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5853 {
5854         struct ctl_table *entry;
5855
5856         /*
5857          * In the intermediate directories, both the child directory and
5858          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5859          * will always be set. In the lowest directory the names are
5860          * static strings and all have proc handlers.
5861          */
5862         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5863                 if (entry->child)
5864                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5865                 if (entry->proc_handler == NULL)
5866                         kfree(entry->procname);
5867         }
5868
5869         kfree(*tablep);
5870         *tablep = NULL;
5871 }
5872
5873 static void
5874 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5875                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5876                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5877 {
5878         entry->procname = procname;
5879         entry->data = data;
5880         entry->maxlen = maxlen;
5881         entry->mode = mode;
5882         entry->proc_handler = proc_handler;
5883 }
5884
5885 static struct ctl_table *
5886 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5887 {
5888         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5889
5890         if (table == NULL)
5891                 return NULL;
5892
5893         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5894                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5895         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5896                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5897         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5898                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5899         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5900                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5901         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5902                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5903         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5904                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5905         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5906                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5907         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5908                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5909         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5910                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5911         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5912                 &sd->cache_nice_tries,
5913                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5914         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5915                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5916         /* &table[11] is terminator */
5917
5918         return table;
5919 }
5920
5921 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5922 {
5923         struct ctl_table *entry, *table;
5924         struct sched_domain *sd;
5925         int domain_num = 0, i;
5926         char buf[32];
5927
5928         for_each_domain(cpu, sd)
5929                 domain_num++;
5930         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5931         if (table == NULL)
5932                 return NULL;
5933
5934         i = 0;
5935         for_each_domain(cpu, sd) {
5936                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5937                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5938                 entry->mode = 0555;
5939                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5940                 entry++;
5941                 i++;
5942         }
5943         return table;
5944 }
5945
5946 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5947 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5948 {
5949         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5950         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5951         char buf[32];
5952
5953         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5954         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5955
5956         if (entry == NULL)
5957                 return;
5958
5959         for_each_online_cpu(i) {
5960                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5961                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5962                 entry->mode = 0555;
5963                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5964                 entry++;
5965         }
5966
5967         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5968         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5969 }
5970
5971 /* may be called multiple times per register */
5972 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5973 {
5974         if (sd_sysctl_header)
5975                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5976         sd_sysctl_header = NULL;
5977         if (sd_ctl_dir[0].child)
5978                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5979 }
5980 #else
5981 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5982 {
5983 }
5984 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5985 {
5986 }
5987 #endif
5988
5989 /*
5990  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5991  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5992  */
5993 static int __cpuinit
5994 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5995 {
5996         struct task_struct *p;
5997         int cpu = (long)hcpu;
5998         unsigned long flags;
5999         struct rq *rq;
6000
6001         switch (action) {
6002
6003         case CPU_UP_PREPARE:
6004         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6005                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6006                 if (IS_ERR(p))
6007                         return NOTIFY_BAD;
6008                 kthread_bind(p, cpu);
6009                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6010                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6011                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6012                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6013                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6014                 break;
6015
6016         case CPU_ONLINE:
6017         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6018                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6019                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6020
6021                 /* Update our root-domain */
6022                 rq = cpu_rq(cpu);
6023                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6024                 if (rq->rd) {
6025                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6026                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6027                 }
6028                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6029                 break;
6030
6031 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6032         case CPU_UP_CANCELED:
6033         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6034                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6035                         break;
6036                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6037                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6038                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6039                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6040                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6041                 break;
6042
6043         case CPU_DEAD:
6044         case CPU_DEAD_FROZEN:
6045                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6046                 migrate_live_tasks(cpu);
6047                 rq = cpu_rq(cpu);
6048                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6049                 rq->migration_thread = NULL;
6050                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6051                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6052                 update_rq_clock(rq);
6053                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6054                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6055                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6056                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6057                 migrate_dead_tasks(cpu);
6058                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6059                 cpuset_unlock();
6060                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6061                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6062
6063                 /*
6064                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6065                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6066                  * the requestors.
6067                  */
6068                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6069                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6070                         struct migration_req *req;
6071
6072                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6073                                          struct migration_req, list);
6074                         list_del_init(&req->list);
6075                         complete(&req->done);
6076                 }
6077                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6078                 break;
6079
6080         case CPU_DYING:
6081         case CPU_DYING_FROZEN:
6082                 /* Update our root-domain */
6083                 rq = cpu_rq(cpu);
6084                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6085                 if (rq->rd) {
6086                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6087                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6088                 }
6089                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6090                 break;
6091 #endif
6092         }
6093         return NOTIFY_OK;
6094 }
6095
6096 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6097  * happens before everything else.
6098  */
6099 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6100         .notifier_call = migration_call,
6101         .priority = 10
6102 };
6103
6104 void __init migration_init(void)
6105 {
6106         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6107         int err;
6108
6109         /* Start one for the boot CPU: */
6110         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6111         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6112         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6113         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6114 }
6115 #endif
6116
6117 #ifdef CONFIG_SMP
6118
6119 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6120
6121 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6122                                   cpumask_t *groupmask)
6123 {
6124         struct sched_group *group = sd->groups;
6125         char str[256];
6126
6127         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6128         cpus_clear(*groupmask);
6129
6130         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6131
6132         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6133                 printk("does not load-balance\n");
6134                 if (sd->parent)
6135                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6136                                         " has parent");
6137                 return -1;
6138         }
6139
6140         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6141
6142         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6143                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6144                                 "CPU%d\n", cpu);
6145         }
6146         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6147                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6148                                 " CPU%d\n", cpu);
6149         }
6150
6151         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6152         do {
6153                 if (!group) {
6154                         printk("\n");
6155                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6156                         break;
6157                 }
6158
6159                 if (!group->__cpu_power) {
6160                         printk(KERN_CONT "\n");
6161                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6162                                         "set\n");
6163                         break;
6164                 }
6165
6166                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6167                         printk(KERN_CONT "\n");
6168                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6169                         break;
6170                 }
6171
6172                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6173                         printk(KERN_CONT "\n");
6174                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6175                         break;
6176                 }
6177
6178                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6179
6180                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6181                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6182
6183                 group = group->next;
6184         } while (group != sd->groups);
6185         printk(KERN_CONT "\n");
6186
6187         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6188                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6189
6190         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6191                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6192                         "of domain->span\n");
6193         return 0;
6194 }
6195
6196 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6197 {
6198         cpumask_t *groupmask;
6199         int level = 0;
6200
6201         if (!sd) {
6202                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6203                 return;
6204         }
6205
6206         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6207
6208         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6209         if (!groupmask) {
6210                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6211                 return;
6212         }
6213
6214         for (;;) {
6215                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6216                         break;
6217                 level++;
6218                 sd = sd->parent;
6219                 if (!sd)
6220                         break;
6221         }
6222         kfree(groupmask);
6223 }
6224 #else
6225 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6226 #endif
6227
6228 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6229 {
6230         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6231                 return 1;
6232
6233         /* Following flags need at least 2 groups */
6234         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6235                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6236                          SD_BALANCE_FORK |
6237                          SD_BALANCE_EXEC |
6238                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6239                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6240                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6241                         return 0;
6242         }
6243
6244         /* Following flags don't use groups */
6245         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6246                          SD_WAKE_AFFINE |
6247                          SD_WAKE_BALANCE))
6248                 return 0;
6249
6250         return 1;
6251 }
6252
6253 static int
6254 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6255 {
6256         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6257
6258         if (sd_degenerate(parent))
6259                 return 1;
6260
6261         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6262                 return 0;
6263
6264         /* Does parent contain flags not in child? */
6265         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6266         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6267                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6268         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6269         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6270                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6271                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6272                                 SD_BALANCE_FORK |
6273                                 SD_BALANCE_EXEC |
6274                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6275                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6276         }
6277         if (~cflags & pflags)
6278                 return 0;
6279
6280         return 1;
6281 }
6282
6283 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6284 {
6285         unsigned long flags;
6286         const struct sched_class *class;
6287
6288         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6289
6290         if (rq->rd) {
6291                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6292
6293                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6294                         if (class->leave_domain)
6295                                 class->leave_domain(rq);
6296                 }
6297
6298                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6299                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6300
6301                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6302                         kfree(old_rd);
6303         }
6304
6305         atomic_inc(&rd->refcount);
6306         rq->rd = rd;
6307
6308         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6309         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6310                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6311
6312         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6313                 if (class->join_domain)
6314                         class->join_domain(rq);
6315         }
6316
6317         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6318 }
6319
6320 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6321 {
6322         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6323
6324         cpus_clear(rd->span);
6325         cpus_clear(rd->online);
6326 }
6327
6328 static void init_defrootdomain(void)
6329 {
6330         init_rootdomain(&def_root_domain);
6331         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6332 }
6333
6334 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6335 {
6336         struct root_domain *rd;
6337
6338         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6339         if (!rd)
6340                 return NULL;
6341
6342         init_rootdomain(rd);
6343
6344         return rd;
6345 }
6346
6347 /*
6348  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6349  * hold the hotplug lock.
6350  */
6351 static void
6352 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6353 {
6354         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6355         struct sched_domain *tmp;
6356
6357         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6358         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6359                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6360                 if (!parent)
6361                         break;
6362                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6363                         tmp->parent = parent->parent;
6364                         if (parent->parent)
6365                                 parent->parent->child = tmp;
6366                 }
6367         }
6368
6369         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6370                 sd = sd->parent;
6371                 if (sd)
6372                         sd->child = NULL;
6373         }
6374
6375         sched_domain_debug(sd, cpu);
6376
6377         rq_attach_root(rq, rd);
6378         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6379 }
6380
6381 /* cpus with isolated domains */
6382 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6383
6384 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6385 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6386 {
6387         int ints[NR_CPUS], i;
6388
6389         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6390         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6391         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6392                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6393                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6394         return 1;
6395 }
6396
6397 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6398
6399 /*
6400  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6401  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6402  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6403  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6404  *
6405  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6406  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6407  * and ->cpu_power to 0.
6408  */
6409 static void
6410 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6411                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6412                                         struct sched_group **sg,
6413                                         cpumask_t *tmpmask),
6414                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6415 {
6416         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6417         int i;
6418
6419         cpus_clear(*covered);
6420
6421         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6422                 struct sched_group *sg;
6423                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6424                 int j;
6425
6426                 if (cpu_isset(i, *covered))
6427                         continue;
6428
6429                 cpus_clear(sg->cpumask);
6430                 sg->__cpu_power = 0;
6431
6432                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6433                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6434                                 continue;
6435
6436                         cpu_set(j, *covered);
6437                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6438                 }
6439                 if (!first)
6440                         first = sg;
6441                 if (last)
6442                         last->next = sg;
6443                 last = sg;
6444         }
6445         last->next = first;
6446 }
6447
6448 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6449
6450 #ifdef CONFIG_NUMA
6451
6452 /**
6453  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6454  * @node: node whose sched_domain we're building
6455  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6456  *
6457  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6458  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6459  *
6460  * Should use nodemask_t.
6461  */
6462 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6463 {
6464         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6465
6466         min_val = INT_MAX;
6467
6468         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6469                 /* Start at @node */
6470                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6471
6472                 if (!nr_cpus_node(n))
6473                         continue;
6474
6475                 /* Skip already used nodes */
6476                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6477                         continue;
6478
6479                 /* Simple min distance search */
6480                 val = node_distance(node, n);
6481
6482                 if (val < min_val) {
6483                         min_val = val;
6484                         best_node = n;
6485                 }
6486         }
6487
6488         node_set(best_node, *used_nodes);
6489         return best_node;
6490 }
6491
6492 /**
6493  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6494  * @node: node whose cpumask we're constructing
6495  *
6496  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6497  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6498  * out optimally.
6499  */
6500 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6501 {
6502         nodemask_t used_nodes;
6503         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6504         int i;
6505
6506         cpus_clear(*span);
6507         nodes_clear(used_nodes);
6508
6509         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6510         node_set(node, used_nodes);
6511
6512         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6513                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6514
6515                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6516                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6517         }
6518 }
6519 #endif
6520
6521 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6522
6523 /*
6524  * SMT sched-domains:
6525  */
6526 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6527 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6528 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6529
6530 static int
6531 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6532                  cpumask_t *unused)
6533 {
6534         if (sg)
6535                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6536         return cpu;
6537 }
6538 #endif
6539
6540 /*
6541  * multi-core sched-domains:
6542  */
6543 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6544 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6545 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6546 #endif
6547
6548 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6549 static int
6550 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6551                   cpumask_t *mask)
6552 {
6553         int group;
6554
6555         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6556         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6557         group = first_cpu(*mask);
6558         if (sg)
6559                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6560         return group;
6561 }
6562 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6563 static int
6564 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6565                   cpumask_t *unused)
6566 {
6567         if (sg)
6568                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6569         return cpu;
6570 }
6571 #endif
6572
6573 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6574 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6575
6576 static int
6577 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6578                   cpumask_t *mask)
6579 {
6580         int group;
6581 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6582         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6583         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6584         group = first_cpu(*mask);
6585 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6586         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6587         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6588         group = first_cpu(*mask);
6589 #else
6590         group = cpu;
6591 #endif
6592         if (sg)
6593                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6594         return group;
6595 }
6596
6597 #ifdef CONFIG_NUMA
6598 /*
6599  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6600  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6601  * gets dynamically allocated.
6602  */
6603 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6604 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6605
6606 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6607 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6608
6609 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6610                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6611 {
6612         int group;
6613
6614         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6615         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6616         group = first_cpu(*nodemask);
6617
6618         if (sg)
6619                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6620         return group;
6621 }
6622
6623 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6624 {
6625         struct sched_group *sg = group_head;
6626         int j;
6627
6628         if (!sg)
6629                 return;
6630         do {
6631                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6632                         struct sched_domain *sd;
6633
6634                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6635                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6636                                 /*
6637                                  * Only add "power" once for each
6638                                  * physical package.
6639                                  */
6640                                 continue;
6641                         }
6642
6643                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6644                 }
6645                 sg = sg->next;
6646         } while (sg != group_head);
6647 }
6648 #endif
6649
6650 #ifdef CONFIG_NUMA
6651 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6652 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6653 {
6654         int cpu, i;
6655
6656         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6657                 struct sched_group **sched_group_nodes
6658                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6659
6660                 if (!sched_group_nodes)
6661                         continue;
6662
6663                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6664                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6665
6666                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6667                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6668                         if (cpus_empty(*nodemask))
6669                                 continue;
6670
6671                         if (sg == NULL)
6672                                 continue;
6673                         sg = sg->next;
6674 next_sg:
6675                         oldsg = sg;
6676                         sg = sg->next;
6677                         kfree(oldsg);
6678                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6679                                 goto next_sg;
6680                 }
6681                 kfree(sched_group_nodes);
6682                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6683         }
6684 }
6685 #else
6686 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6687 {
6688 }
6689 #endif
6690
6691 /*
6692  * Initialize sched groups cpu_power.
6693  *
6694  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6695  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6696  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6697  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6698  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6699  * less cpu_power.
6700  *
6701  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6702  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6703  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6704  */
6705 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6706 {
6707         struct sched_domain *child;
6708         struct sched_group *group;
6709
6710         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6711
6712         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6713                 return;
6714
6715         child = sd->child;
6716
6717         sd->groups->__cpu_power = 0;
6718
6719         /*
6720          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6721          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6722          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6723          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6724          * same sched domain.
6725          */
6726         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6727                        (child->flags &
6728                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6729                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6730                 return;
6731         }
6732
6733         /*
6734          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6735          */
6736         group = child->groups;
6737         do {
6738                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6739                 group = group->next;
6740         } while (group != child->groups);
6741 }
6742
6743 /*
6744  * Initializers for schedule domains
6745  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6746  */
6747
6748 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6749 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6750 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6751 {                                                               \
6752         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6753         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6754 }
6755
6756 SD_INIT_FUNC(CPU)
6757 #ifdef CONFIG_NUMA
6758  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6759  SD_INIT_FUNC(NODE)
6760 #endif
6761 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6762  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6763 #endif
6764 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6765  SD_INIT_FUNC(MC)
6766 #endif
6767
6768 /*
6769  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
6770  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
6771  * if the amount of space is significant.
6772  */
6773 struct allmasks {
6774         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
6775         union {
6776                 cpumask_t nodemask;
6777                 cpumask_t this_sibling_map;
6778                 cpumask_t this_core_map;
6779         };
6780         cpumask_t send_covered;
6781
6782 #ifdef CONFIG_NUMA
6783         cpumask_t domainspan;
6784         cpumask_t covered;
6785         cpumask_t notcovered;
6786 #endi