sched: reenable sync wakeups
[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
71 #include <asm/tlb.h>
72 #include <asm/irq_regs.h>
73
74 /*
75  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
76  * This is default implementation.
77  * Architectures and sub-architectures can override this.
78  */
79 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
80 {
81         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
82 }
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
157 };
158
159 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
160
161 #include <linux/cgroup.h>
162
163 struct cfs_rq;
164
165 static LIST_HEAD(task_groups);
166
167 /* task group related information */
168 struct task_group {
169 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
170         struct cgroup_subsys_state css;
171 #endif
172
173 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
174         /* schedulable entities of this group on each cpu */
175         struct sched_entity **se;
176         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
177         struct cfs_rq **cfs_rq;
178         unsigned long shares;
179 #endif
180
181 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
182         struct sched_rt_entity **rt_se;
183         struct rt_rq **rt_rq;
184
185         u64 rt_runtime;
186 #endif
187
188         struct rcu_head rcu;
189         struct list_head list;
190 };
191
192 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
193 /* Default task group's sched entity on each cpu */
194 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
195 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
196 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
197
198 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
199 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
200 #endif
201
202 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
203 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
204 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
205
206 static struct sched_rt_entity *init_sched_rt_entity_p[NR_CPUS];
207 static struct rt_rq *init_rt_rq_p[NR_CPUS];
208 #endif
209
210 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
211  * a task group's cpu shares.
212  */
213 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
214
215 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
216 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
217
218 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
219 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
220 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
221 #else
222 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
223 #endif
224
225 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
226 #endif
227
228 /* Default task group.
229  *      Every task in system belong to this group at bootup.
230  */
231 struct task_group init_task_group = {
232 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
233         .se     = init_sched_entity_p,
234         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
235 #endif
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238         .rt_se  = init_sched_rt_entity_p,
239         .rt_rq  = init_rt_rq_p,
240 #endif
241 };
242
243 /* return group to which a task belongs */
244 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
245 {
246         struct task_group *tg;
247
248 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
249         tg = p->user->tg;
250 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
251         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
252                                 struct task_group, css);
253 #else
254         tg = &init_task_group;
255 #endif
256         return tg;
257 }
258
259 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
260 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
261 {
262 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
263         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
264         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
265 #endif
266
267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
268         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
269         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
270 #endif
271 }
272
273 static inline void lock_doms_cur(void)
274 {
275         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
276 }
277
278 static inline void unlock_doms_cur(void)
279 {
280         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
281 }
282
283 #else
284
285 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
286 static inline void lock_doms_cur(void) { }
287 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
288
289 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
290
291 /* CFS-related fields in a runqueue */
292 struct cfs_rq {
293         struct load_weight load;
294         unsigned long nr_running;
295
296         u64 exec_clock;
297         u64 min_vruntime;
298
299         struct rb_root tasks_timeline;
300         struct rb_node *rb_leftmost;
301         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
302         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
303          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
304          */
305         struct sched_entity *curr, *next;
306
307         unsigned long nr_spread_over;
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
311
312         /*
313          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
314          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
315          * (like users, containers etc.)
316          *
317          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
318          * list is used during load balance.
319          */
320         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
321         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
322 #endif
323 };
324
325 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
326 struct rt_rq {
327         struct rt_prio_array active;
328         unsigned long rt_nr_running;
329 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
330         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
331 #endif
332 #ifdef CONFIG_SMP
333         unsigned long rt_nr_migratory;
334         int overloaded;
335 #endif
336         int rt_throttled;
337         u64 rt_time;
338
339 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
340         unsigned long rt_nr_boosted;
341
342         struct rq *rq;
343         struct list_head leaf_rt_rq_list;
344         struct task_group *tg;
345         struct sched_rt_entity *rt_se;
346 #endif
347 };
348
349 #ifdef CONFIG_SMP
350
351 /*
352  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
353  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
354  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
355  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
356  * object.
357  *
358  */
359 struct root_domain {
360         atomic_t refcount;
361         cpumask_t span;
362         cpumask_t online;
363
364         /*
365          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
366          * one runnable RT task.
367          */
368         cpumask_t rto_mask;
369         atomic_t rto_count;
370 };
371
372 /*
373  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
374  * members (mimicking the global state we have today).
375  */
376 static struct root_domain def_root_domain;
377
378 #endif
379
380 /*
381  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
382  *
383  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
384  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
385  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
386  */
387 struct rq {
388         /* runqueue lock: */
389         spinlock_t lock;
390
391         /*
392          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
393          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
394          */
395         unsigned long nr_running;
396         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
397         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
398         unsigned char idle_at_tick;
399 #ifdef CONFIG_NO_HZ
400         unsigned long last_tick_seen;
401         unsigned char in_nohz_recently;
402 #endif
403         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
404         struct load_weight load;
405         unsigned long nr_load_updates;
406         u64 nr_switches;
407
408         struct cfs_rq cfs;
409         struct rt_rq rt;
410         u64 rt_period_expire;
411         int rt_throttled;
412
413 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
414         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416 #endif
417 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
418         struct list_head leaf_rt_rq_list;
419 #endif
420
421         /*
422          * This is part of a global counter where only the total sum
423          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
424          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
425          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
426          */
427         unsigned long nr_uninterruptible;
428
429         struct task_struct *curr, *idle;
430         unsigned long next_balance;
431         struct mm_struct *prev_mm;
432
433         u64 clock, prev_clock_raw;
434         s64 clock_max_delta;
435
436         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
437         u64 idle_clock;
438         unsigned int clock_deep_idle_events;
439         u64 tick_timestamp;
440
441         atomic_t nr_iowait;
442
443 #ifdef CONFIG_SMP
444         struct root_domain *rd;
445         struct sched_domain *sd;
446
447         /* For active balancing */
448         int active_balance;
449         int push_cpu;
450         /* cpu of this runqueue: */
451         int cpu;
452
453         struct task_struct *migration_thread;
454         struct list_head migration_queue;
455 #endif
456
457 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
458         unsigned long hrtick_flags;
459         ktime_t hrtick_expire;
460         struct hrtimer hrtick_timer;
461 #endif
462
463 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
464         /* latency stats */
465         struct sched_info rq_sched_info;
466
467         /* sys_sched_yield() stats */
468         unsigned int yld_exp_empty;
469         unsigned int yld_act_empty;
470         unsigned int yld_both_empty;
471         unsigned int yld_count;
472
473         /* schedule() stats */
474         unsigned int sched_switch;
475         unsigned int sched_count;
476         unsigned int sched_goidle;
477
478         /* try_to_wake_up() stats */
479         unsigned int ttwu_count;
480         unsigned int ttwu_local;
481
482         /* BKL stats */
483         unsigned int bkl_count;
484 #endif
485         struct lock_class_key rq_lock_key;
486 };
487
488 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
489
490 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
491 {
492         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
493 }
494
495 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
496 {
497 #ifdef CONFIG_SMP
498         return rq->cpu;
499 #else
500         return 0;
501 #endif
502 }
503
504 #ifdef CONFIG_NO_HZ
505 static inline bool nohz_on(int cpu)
506 {
507         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
508 }
509
510 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
511 {
512         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
513 }
514
515 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
516 {
517         rq->last_tick_seen = jiffies;
518 }
519 #else
520 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
521 {
522         return 1;
523 }
524
525 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
526 {
527 }
528 #endif
529
530 /*
531  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
532  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
533  */
534 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
535 {
536         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
537         u64 now = sched_clock();
538         s64 delta = now - prev_raw;
539         u64 clock = rq->clock;
540
541 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
542         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
543 #endif
544         /*
545          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
546          */
547         if (unlikely(delta < 0)) {
548                 clock++;
549                 rq->clock_warps++;
550         } else {
551                 /*
552                  * Catch too large forward jumps too:
553                  */
554                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
555                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
556
557                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
558                         if (clock < max_time)
559                                 clock = max_time;
560                         else
561                                 clock++;
562                         rq->clock_overflows++;
563                 } else {
564                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
565                                 rq->clock_max_delta = delta;
566                         clock += delta;
567                 }
568         }
569
570         rq->prev_clock_raw = now;
571         rq->clock = clock;
572 }
573
574 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
575 {
576         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
577                 __update_rq_clock(rq);
578 }
579
580 /*
581  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
582  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
583  *
584  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
585  * preempt-disabled sections.
586  */
587 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
588         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
589
590 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
591 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
592 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
593 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
594
595 unsigned long rt_needs_cpu(int cpu)
596 {
597         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
598         u64 delta;
599
600         if (!rq->rt_throttled)
601                 return 0;
602
603         if (rq->clock > rq->rt_period_expire)
604                 return 1;
605
606         delta = rq->rt_period_expire - rq->clock;
607         do_div(delta, NSEC_PER_SEC / HZ);
608
609         return (unsigned long)delta;
610 }
611
612 /*
613  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
614  */
615 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
616 # define const_debug __read_mostly
617 #else
618 # define const_debug static const
619 #endif
620
621 /*
622  * Debugging: various feature bits
623  */
624 enum {
625         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
626         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
627         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
628         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
629         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
630         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
631         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
632         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
633 };
634
635 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
636                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
637                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
638                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
639                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
640                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
641                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
642                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
643                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0;
644
645 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
646
647 /*
648  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
649  * Limited because this is done with IRQs disabled.
650  */
651 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
652
653 /*
654  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
655  * default: 1s
656  */
657 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
658
659 static __read_mostly int scheduler_running;
660
661 /*
662  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
663  * default: 0.95s
664  */
665 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
666
667 /*
668  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
669  */
670 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
671
672 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
673
674 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
675 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
676
677 /*
678  * Global lock which we take every now and then to synchronize
679  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
680  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
681  * it's good enough for tracing:
682  */
683 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
684 static unsigned long long prev_global_time;
685
686 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
687 {
688         unsigned long flags;
689
690         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
691
692         if (time < prev_global_time) {
693                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
694                 time = prev_global_time;
695         } else {
696                 prev_global_time = time;
697         }
698
699         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
700
701         return time;
702 }
703
704 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
705 {
706         unsigned long long now;
707         unsigned long flags;
708         struct rq *rq;
709
710         /*
711          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
712          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
713          */
714         if (unlikely(!scheduler_running))
715                 return 0;
716
717         local_irq_save(flags);
718         rq = cpu_rq(cpu);
719         update_rq_clock(rq);
720         now = rq->clock;
721         local_irq_restore(flags);
722
723         return now;
724 }
725
726 /*
727  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
728  * clock constructed from sched_clock():
729  */
730 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
731 {
732         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
733
734         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
735         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
736         delta_time = time-prev_cpu_time;
737
738         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
739                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
740
741         return time;
742 }
743 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
744
745 #ifndef prepare_arch_switch
746 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
747 #endif
748 #ifndef finish_arch_switch
749 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
750 #endif
751
752 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
753 {
754         return rq->curr == p;
755 }
756
757 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
758 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
759 {
760         return task_current(rq, p);
761 }
762
763 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
764 {
765 }
766
767 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
768 {
769 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
770         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
771         rq->lock.owner = current;
772 #endif
773         /*
774          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
775          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
776          * prev into current:
777          */
778         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
779
780         spin_unlock_irq(&rq->lock);
781 }
782
783 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
784 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
785 {
786 #ifdef CONFIG_SMP
787         return p->oncpu;
788 #else
789         return task_current(rq, p);
790 #endif
791 }
792
793 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
794 {
795 #ifdef CONFIG_SMP
796         /*
797          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
798          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
799          * here.
800          */
801         next->oncpu = 1;
802 #endif
803 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
804         spin_unlock_irq(&rq->lock);
805 #else
806         spin_unlock(&rq->lock);
807 #endif
808 }
809
810 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
811 {
812 #ifdef CONFIG_SMP
813         /*
814          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
815          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
816          * finished.
817          */
818         smp_wmb();
819         prev->oncpu = 0;
820 #endif
821 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
822         local_irq_enable();
823 #endif
824 }
825 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
826
827 /*
828  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
829  * Must be called interrupts disabled.
830  */
831 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
832         __acquires(rq->lock)
833 {
834         for (;;) {
835                 struct rq *rq = task_rq(p);
836                 spin_lock(&rq->lock);
837                 if (likely(rq == task_rq(p)))
838                         return rq;
839                 spin_unlock(&rq->lock);
840         }
841 }
842
843 /*
844  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
845  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
846  * explicitly disabling preemption.
847  */
848 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
849         __acquires(rq->lock)
850 {
851         struct rq *rq;
852
853         for (;;) {
854                 local_irq_save(*flags);
855                 rq = task_rq(p);
856                 spin_lock(&rq->lock);
857                 if (likely(rq == task_rq(p)))
858                         return rq;
859                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
860         }
861 }
862
863 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
864         __releases(rq->lock)
865 {
866         spin_unlock(&rq->lock);
867 }
868
869 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
870         __releases(rq->lock)
871 {
872         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
873 }
874
875 /*
876  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
877  */
878 static struct rq *this_rq_lock(void)
879         __acquires(rq->lock)
880 {
881         struct rq *rq;
882
883         local_irq_disable();
884         rq = this_rq();
885         spin_lock(&rq->lock);
886
887         return rq;
888 }
889
890 /*
891  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
892  */
893 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
894 {
895         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
896
897         spin_lock(&rq->lock);
898         __update_rq_clock(rq);
899         spin_unlock(&rq->lock);
900         rq->clock_deep_idle_events++;
901 }
902 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
903
904 /*
905  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
906  */
907 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
908 {
909         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
910         u64 now = sched_clock();
911
912         rq->idle_clock += delta_ns;
913         /*
914          * Override the previous timestamp and ignore all
915          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
916          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
917          * rq clock:
918          */
919         spin_lock(&rq->lock);
920         rq->prev_clock_raw = now;
921         rq->clock += delta_ns;
922         spin_unlock(&rq->lock);
923         touch_softlockup_watchdog();
924 }
925 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
926
927 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
928
929 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
930 {
931         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
932 }
933
934 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
935 /*
936  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
937  *
938  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
939  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
940  * reschedule event.
941  *
942  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
943  * rq->lock.
944  */
945 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
946 {
947         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
948 }
949
950 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
951 {
952         unsigned long flags;
953
954         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
955         resched_task(rq->curr);
956         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
957 }
958
959 enum {
960         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
961         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
962 };
963
964 /*
965  * Use hrtick when:
966  *  - enabled by features
967  *  - hrtimer is actually high res
968  */
969 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
970 {
971         if (!sched_feat(HRTICK))
972                 return 0;
973         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
974 }
975
976 /*
977  * Called to set the hrtick timer state.
978  *
979  * called with rq->lock held and irqs disabled
980  */
981 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
982 {
983         assert_spin_locked(&rq->lock);
984
985         /*
986          * preempt at: now + delay
987          */
988         rq->hrtick_expire =
989                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
990         /*
991          * indicate we need to program the timer
992          */
993         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
994         if (reset)
995                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
996
997         /*
998          * New slices are called from the schedule path and don't need a
999          * forced reschedule.
1000          */
1001         if (reset)
1002                 resched_hrt(rq->curr);
1003 }
1004
1005 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1006 {
1007         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1008                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Update the timer from the possible pending state.
1013  */
1014 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1015 {
1016         ktime_t time;
1017         int set, reset;
1018         unsigned long flags;
1019
1020         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1021
1022         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1023         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1024         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1025         time = rq->hrtick_expire;
1026         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1028
1029         if (set) {
1030                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1031                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1032                         resched_rq(rq);
1033         } else
1034                 hrtick_clear(rq);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * High-resolution timer tick.
1039  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1040  */
1041 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1042 {
1043         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1044
1045         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1046
1047         spin_lock(&rq->lock);
1048         __update_rq_clock(rq);
1049         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1050         spin_unlock(&rq->lock);
1051
1052         return HRTIMER_NORESTART;
1053 }
1054
1055 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1056 {
1057         rq->hrtick_flags = 0;
1058         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1059         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1060         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1061 }
1062
1063 void hrtick_resched(void)
1064 {
1065         struct rq *rq;
1066         unsigned long flags;
1067
1068         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1069                 return;
1070
1071         local_irq_save(flags);
1072         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1073         hrtick_set(rq);
1074         local_irq_restore(flags);
1075 }
1076 #else
1077 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1078 {
1079 }
1080
1081 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1082 {
1083 }
1084
1085 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1086 {
1087 }
1088
1089 void hrtick_resched(void)
1090 {
1091 }
1092 #endif
1093
1094 /*
1095  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1096  *
1097  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1098  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1099  * the target CPU.
1100  */
1101 #ifdef CONFIG_SMP
1102
1103 #ifndef tsk_is_polling
1104 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1105 #endif
1106
1107 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1108 {
1109         int cpu;
1110
1111         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1112
1113         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1114                 return;
1115
1116         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1117
1118         cpu = task_cpu(p);
1119         if (cpu == smp_processor_id())
1120                 return;
1121
1122         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1123         smp_mb();
1124         if (!tsk_is_polling(p))
1125                 smp_send_reschedule(cpu);
1126 }
1127
1128 static void resched_cpu(int cpu)
1129 {
1130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1131         unsigned long flags;
1132
1133         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1134                 return;
1135         resched_task(cpu_curr(cpu));
1136         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1137 }
1138
1139 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1140 /*
1141  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1142  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1143  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1144  * idle system the next event might even be infinite time into the
1145  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1146  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1147  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1148  * wheel for the next timer event.
1149  */
1150 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1151 {
1152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1153
1154         if (cpu == smp_processor_id())
1155                 return;
1156
1157         /*
1158          * This is safe, as this function is called with the timer
1159          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1160          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1161          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1162          * timer into account automatically.
1163          */
1164         if (rq->curr != rq->idle)
1165                 return;
1166
1167         /*
1168          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1169          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1170          * idle task through an additional NOOP schedule()
1171          */
1172         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1173
1174         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1175         smp_mb();
1176         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1177                 smp_send_reschedule(cpu);
1178 }
1179 #endif
1180
1181 #else
1182 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1183 {
1184         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1186 }
1187 #endif
1188
1189 #if BITS_PER_LONG == 32
1190 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1191 #else
1192 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1193 #endif
1194
1195 #define WMULT_SHIFT     32
1196
1197 /*
1198  * Shift right and round:
1199  */
1200 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1201
1202 static unsigned long
1203 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1204                 struct load_weight *lw)
1205 {
1206         u64 tmp;
1207
1208         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1209                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1210
1211         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1212         /*
1213          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1214          */
1215         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1216                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1217                         WMULT_SHIFT/2);
1218         else
1219                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1220
1221         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1222 }
1223
1224 static inline unsigned long
1225 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1226 {
1227         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1228 }
1229
1230 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1231 {
1232         lw->weight += inc;
1233         lw->inv_weight = 0;
1234 }
1235
1236 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1237 {
1238         lw->weight -= dec;
1239         lw->inv_weight = 0;
1240 }
1241
1242 /*
1243  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1244  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1245  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1246  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1247  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1248  * slice expiry etc.
1249  */
1250
1251 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1252 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1253
1254 /*
1255  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1256  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1257  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1258  * that remained on nice 0.
1259  *
1260  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1261  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1262  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1263  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1264  * the relative distance between them is ~25%.)
1265  */
1266 static const int prio_to_weight[40] = {
1267  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1268  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1269  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1270  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1271  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1272  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1273  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1274  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1275 };
1276
1277 /*
1278  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1279  *
1280  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1281  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1282  * into multiplications:
1283  */
1284 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1285  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1286  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1287  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1288  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1289  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1290  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1291  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1292  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1293 };
1294
1295 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1296
1297 /*
1298  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1299  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1300  * structures to the load-balancing proper:
1301  */
1302 struct rq_iterator {
1303         void *arg;
1304         struct task_struct *(*start)(void *);
1305         struct task_struct *(*next)(void *);
1306 };
1307
1308 #ifdef CONFIG_SMP
1309 static unsigned long
1310 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1311               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1312               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1313               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1314
1315 static int
1316 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1317                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1318                    struct rq_iterator *iterator);
1319 #endif
1320
1321 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1322 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1323 #else
1324 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1325 #endif
1326
1327 #ifdef CONFIG_SMP
1328 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1329 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1330 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1331 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1332 #endif /* CONFIG_SMP */
1333
1334 #include "sched_stats.h"
1335 #include "sched_idletask.c"
1336 #include "sched_fair.c"
1337 #include "sched_rt.c"
1338 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1339 # include "sched_debug.c"
1340 #endif
1341
1342 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1343
1344 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1345 {
1346         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1347 }
1348
1349 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1350 {
1351         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1352 }
1353
1354 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1355 {
1356         rq->nr_running++;
1357         inc_load(rq, p);
1358 }
1359
1360 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1361 {
1362         rq->nr_running--;
1363         dec_load(rq, p);
1364 }
1365
1366 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1367 {
1368         if (task_has_rt_policy(p)) {
1369                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1370                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1371                 return;
1372         }
1373
1374         /*
1375          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1376          */
1377         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1378                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1379                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1380                 return;
1381         }
1382
1383         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1384         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1385 }
1386
1387 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1388 {
1389         sched_info_queued(p);
1390         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1391         p->se.on_rq = 1;
1392 }
1393
1394 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1395 {
1396         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1397         p->se.on_rq = 0;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1402  */
1403 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1404 {
1405         return p->static_prio;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1410  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1411  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1412  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1413  * estimator recalculates.
1414  */
1415 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1416 {
1417         int prio;
1418
1419         if (task_has_rt_policy(p))
1420                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1421         else
1422                 prio = __normal_prio(p);
1423         return prio;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1428  * taken into account by the scheduler. This value might
1429  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1430  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1431  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1432  */
1433 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1434 {
1435         p->normal_prio = normal_prio(p);
1436         /*
1437          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1438          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1439          * to the normal priority:
1440          */
1441         if (!rt_prio(p->prio))
1442                 return p->normal_prio;
1443         return p->prio;
1444 }
1445
1446 /*
1447  * activate_task - move a task to the runqueue.
1448  */
1449 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1450 {
1451         if (task_contributes_to_load(p))
1452                 rq->nr_uninterruptible--;
1453
1454         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1455         inc_nr_running(p, rq);
1456 }
1457
1458 /*
1459  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1460  */
1461 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1462 {
1463         if (task_contributes_to_load(p))
1464                 rq->nr_uninterruptible++;
1465
1466         dequeue_task(rq, p, sleep);
1467         dec_nr_running(p, rq);
1468 }
1469
1470 /**
1471  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1472  * @p: the task in question.
1473  */
1474 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1475 {
1476         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1477 }
1478
1479 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1480 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1481 {
1482         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1483 }
1484
1485 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1486 {
1487         set_task_rq(p, cpu);
1488 #ifdef CONFIG_SMP
1489         /*
1490          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1491          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1492          * per-task data have been completed by this moment.
1493          */
1494         smp_wmb();
1495         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1496 #endif
1497 }
1498
1499 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1500                                        const struct sched_class *prev_class,
1501                                        int oldprio, int running)
1502 {
1503         if (prev_class != p->sched_class) {
1504                 if (prev_class->switched_from)
1505                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1506                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1507         } else
1508                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1509 }
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512
1513 /*
1514  * Is this task likely cache-hot:
1515  */
1516 static int
1517 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1518 {
1519         s64 delta;
1520
1521         /*
1522          * Buddy candidates are cache hot:
1523          */
1524         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1525                 return 1;
1526
1527         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1528                 return 0;
1529
1530         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1531                 return 1;
1532         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1533                 return 0;
1534
1535         delta = now - p->se.exec_start;
1536
1537         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1538 }
1539
1540
1541 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1542 {
1543         int old_cpu = task_cpu(p);
1544         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1545         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1546                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1547         u64 clock_offset;
1548
1549         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1550
1551 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1552         if (p->se.wait_start)
1553                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1554         if (p->se.sleep_start)
1555                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1556         if (p->se.block_start)
1557                 p->se.block_start -= clock_offset;
1558         if (old_cpu != new_cpu) {
1559                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1560                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1561                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1562         }
1563 #endif
1564         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1565                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1566
1567         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1568 }
1569
1570 struct migration_req {
1571         struct list_head list;
1572
1573         struct task_struct *task;
1574         int dest_cpu;
1575
1576         struct completion done;
1577 };
1578
1579 /*
1580  * The task's runqueue lock must be held.
1581  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1582  */
1583 static int
1584 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1585 {
1586         struct rq *rq = task_rq(p);
1587
1588         /*
1589          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1590          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1591          */
1592         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1593                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1594                 return 0;
1595         }
1596
1597         init_completion(&req->done);
1598         req->task = p;
1599         req->dest_cpu = dest_cpu;
1600         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1601
1602         return 1;
1603 }
1604
1605 /*
1606  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1607  *
1608  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1609  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1610  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1611  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1612  * waiting to become inactive.
1613  */
1614 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1615 {
1616         unsigned long flags;
1617         int running, on_rq;
1618         struct rq *rq;
1619
1620         for (;;) {
1621                 /*
1622                  * We do the initial early heuristics without holding
1623                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1624                  * the runqueue lock when things look like they will
1625                  * work out!
1626                  */
1627                 rq = task_rq(p);
1628
1629                 /*
1630                  * If the task is actively running on another CPU
1631                  * still, just relax and busy-wait without holding
1632                  * any locks.
1633                  *
1634                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1635                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1636                  * But we don't care, since "task_running()" will
1637                  * return false if the runqueue has changed and p
1638                  * is actually now running somewhere else!
1639                  */
1640                 while (task_running(rq, p))
1641                         cpu_relax();
1642
1643                 /*
1644                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1645                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1646                  * just go back and repeat.
1647                  */
1648                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1649                 running = task_running(rq, p);
1650                 on_rq = p->se.on_rq;
1651                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1652
1653                 /*
1654                  * Was it really running after all now that we
1655                  * checked with the proper locks actually held?
1656                  *
1657                  * Oops. Go back and try again..
1658                  */
1659                 if (unlikely(running)) {
1660                         cpu_relax();
1661                         continue;
1662                 }
1663
1664                 /*
1665                  * It's not enough that it's not actively running,
1666                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1667                  * preempted!
1668                  *
1669                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1670                  * running right now), it's preempted, and we should
1671                  * yield - it could be a while.
1672                  */
1673                 if (unlikely(on_rq)) {
1674                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1675                         continue;
1676                 }
1677
1678                 /*
1679                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1680                  * runnable, which means that it will never become
1681                  * running in the future either. We're all done!
1682                  */
1683                 break;
1684         }
1685 }
1686
1687 /***
1688  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1689  * @p: the to-be-kicked thread
1690  *
1691  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1692  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1693  *
1694  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1695  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1696  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1697  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1698  * achieved as well.
1699  */
1700 void kick_process(struct task_struct *p)
1701 {
1702         int cpu;
1703
1704         preempt_disable();
1705         cpu = task_cpu(p);
1706         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1707                 smp_send_reschedule(cpu);
1708         preempt_enable();
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1713  * according to the scheduling class and "nice" value.
1714  *
1715  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1716  * balance conservatively.
1717  */
1718 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1719 {
1720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1721         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1722
1723         if (type == 0)
1724                 return total;
1725
1726         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1731  * according to the scheduling class and "nice" value.
1732  */
1733 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1734 {
1735         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1736         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1737
1738         if (type == 0)
1739                 return total;
1740
1741         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1746  */
1747 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1748 {
1749         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1750         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1751         unsigned long n = rq->nr_running;
1752
1753         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1754 }
1755
1756 /*
1757  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1758  * domain.
1759  */
1760 static struct sched_group *
1761 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1762 {
1763         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1764         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1765         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1766         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1767
1768         do {
1769                 unsigned long load, avg_load;
1770                 int local_group;
1771                 int i;
1772
1773                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1774                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1775                         continue;
1776
1777                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1778
1779                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1780                 avg_load = 0;
1781
1782                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1783                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1784                         if (local_group)
1785                                 load = source_load(i, load_idx);
1786                         else
1787                                 load = target_load(i, load_idx);
1788
1789                         avg_load += load;
1790                 }
1791
1792                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1793                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1794                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1795
1796                 if (local_group) {
1797                         this_load = avg_load;
1798                         this = group;
1799                 } else if (avg_load < min_load) {
1800                         min_load = avg_load;
1801                         idlest = group;
1802                 }
1803         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1804
1805         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1806                 return NULL;
1807         return idlest;
1808 }
1809
1810 /*
1811  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1812  */
1813 static int
1814 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1815 {
1816         cpumask_t tmp;
1817         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1818         int idlest = -1;
1819         int i;
1820
1821         /* Traverse only the allowed CPUs */
1822         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1823
1824         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1825                 load = weighted_cpuload(i);
1826
1827                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1828                         min_load = load;
1829                         idlest = i;
1830                 }
1831         }
1832
1833         return idlest;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1838  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1839  * SD_BALANCE_EXEC.
1840  *
1841  * Balance, ie. select the least loaded group.
1842  *
1843  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1844  *
1845  * preempt must be disabled.
1846  */
1847 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1848 {
1849         struct task_struct *t = current;
1850         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1851
1852         for_each_domain(cpu, tmp) {
1853                 /*
1854                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1855                  */
1856                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1857                         break;
1858                 if (tmp->flags & flag)
1859                         sd = tmp;
1860         }
1861
1862         while (sd) {
1863                 cpumask_t span;
1864                 struct sched_group *group;
1865                 int new_cpu, weight;
1866
1867                 if (!(sd->flags & flag)) {
1868                         sd = sd->child;
1869                         continue;
1870                 }
1871
1872                 span = sd->span;
1873                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1874                 if (!group) {
1875                         sd = sd->child;
1876                         continue;
1877                 }
1878
1879                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1880                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1881                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1882                         sd = sd->child;
1883                         continue;
1884                 }
1885
1886                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1887                 cpu = new_cpu;
1888                 sd = NULL;
1889                 weight = cpus_weight(span);
1890                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1891                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1892                                 break;
1893                         if (tmp->flags & flag)
1894                                 sd = tmp;
1895                 }
1896                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1897         }
1898
1899         return cpu;
1900 }
1901
1902 #endif /* CONFIG_SMP */
1903
1904 /***
1905  * try_to_wake_up - wake up a thread
1906  * @p: the to-be-woken-up thread
1907  * @state: the mask of task states that can be woken
1908  * @sync: do a synchronous wakeup?
1909  *
1910  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1911  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1912  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1913  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1914  * runnable without the overhead of this.
1915  *
1916  * returns failure only if the task is already active.
1917  */
1918 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1919 {
1920         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1921         unsigned long flags;
1922         long old_state;
1923         struct rq *rq;
1924
1925         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
1926                 sync = 0;
1927
1928         smp_wmb();
1929         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1930         old_state = p->state;
1931         if (!(old_state & state))
1932                 goto out;
1933
1934         if (p->se.on_rq)
1935                 goto out_running;
1936
1937         cpu = task_cpu(p);
1938         orig_cpu = cpu;
1939         this_cpu = smp_processor_id();
1940
1941 #ifdef CONFIG_SMP
1942         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1943                 goto out_activate;
1944
1945         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
1946         if (cpu != orig_cpu) {
1947                 set_task_cpu(p, cpu);
1948                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1949                 /* might preempt at this point */
1950                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1951                 old_state = p->state;
1952                 if (!(old_state & state))
1953                         goto out;
1954                 if (p->se.on_rq)
1955                         goto out_running;
1956
1957                 this_cpu = smp_processor_id();
1958                 cpu = task_cpu(p);
1959         }
1960
1961 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1962         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1963         if (cpu == this_cpu)
1964                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1965         else {
1966                 struct sched_domain *sd;
1967                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1968                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1969                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1970                                 break;
1971                         }
1972                 }
1973         }
1974 #endif
1975
1976 out_activate:
1977 #endif /* CONFIG_SMP */
1978         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1979         if (sync)
1980                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1981         if (orig_cpu != cpu)
1982                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1983         if (cpu == this_cpu)
1984                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1985         else
1986                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1987         update_rq_clock(rq);
1988         activate_task(rq, p, 1);
1989         success = 1;
1990
1991 out_running:
1992         check_preempt_curr(rq, p);
1993
1994         p->state = TASK_RUNNING;
1995 #ifdef CONFIG_SMP
1996         if (p->sched_class->task_wake_up)
1997                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
1998 #endif
1999 out:
2000         task_rq_unlock(rq, &flags);
2001
2002         return success;
2003 }
2004
2005 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2006 {
2007         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2008 }
2009 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2010
2011 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2012 {
2013         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2018  * p is forked by current.
2019  *
2020  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2021  */
2022 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2023 {
2024         p->se.exec_start                = 0;
2025         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2026         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2027         p->se.last_wakeup               = 0;
2028         p->se.avg_overlap               = 0;
2029
2030 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2031         p->se.wait_start                = 0;
2032         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2033         p->se.sleep_start               = 0;
2034         p->se.block_start               = 0;
2035         p->se.sleep_max                 = 0;
2036         p->se.block_max                 = 0;
2037         p->se.exec_max                  = 0;
2038         p->se.slice_max                 = 0;
2039         p->se.wait_max                  = 0;
2040 #endif
2041
2042         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2043         p->se.on_rq = 0;
2044
2045 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2046         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2047 #endif
2048
2049         /*
2050          * We mark the process as running here, but have not actually
2051          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2052          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2053          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2054          */
2055         p->state = TASK_RUNNING;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * fork()/clone()-time setup:
2060  */
2061 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2062 {
2063         int cpu = get_cpu();
2064
2065         __sched_fork(p);
2066
2067 #ifdef CONFIG_SMP
2068         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2069 #endif
2070         set_task_cpu(p, cpu);
2071
2072         /*
2073          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2074          */
2075         p->prio = current->normal_prio;
2076         if (!rt_prio(p->prio))
2077                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2078
2079 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2080         if (likely(sched_info_on()))
2081                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2082 #endif
2083 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2084         p->oncpu = 0;
2085 #endif
2086 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2087         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2088         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2089 #endif
2090         put_cpu();
2091 }
2092
2093 /*
2094  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2095  *
2096  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2097  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2098  * on the runqueue and wakes it.
2099  */
2100 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2101 {
2102         unsigned long flags;
2103         struct rq *rq;
2104
2105         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2106         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2107         update_rq_clock(rq);
2108
2109         p->prio = effective_prio(p);
2110
2111         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2112                 activate_task(rq, p, 0);
2113         } else {
2114                 /*
2115                  * Let the scheduling class do new task startup
2116                  * management (if any):
2117                  */
2118                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2119                 inc_nr_running(p, rq);
2120         }
2121         check_preempt_curr(rq, p);
2122 #ifdef CONFIG_SMP
2123         if (p->sched_class->task_wake_up)
2124                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2125 #endif
2126         task_rq_unlock(rq, &flags);
2127 }
2128
2129 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2130
2131 /**
2132  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2133  * @notifier: notifier struct to register
2134  */
2135 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2136 {
2137         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2138 }
2139 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2140
2141 /**
2142  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2143  * @notifier: notifier struct to unregister
2144  *
2145  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2146  */
2147 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2148 {
2149         hlist_del(&notifier->link);
2150 }
2151 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2152
2153 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2154 {
2155         struct preempt_notifier *notifier;
2156         struct hlist_node *node;
2157
2158         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2159                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2160 }
2161
2162 static void
2163 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2164                                  struct task_struct *next)
2165 {
2166         struct preempt_notifier *notifier;
2167         struct hlist_node *node;
2168
2169         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2170                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2171 }
2172
2173 #else
2174
2175 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2176 {
2177 }
2178
2179 static void
2180 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2181                                  struct task_struct *next)
2182 {
2183 }
2184
2185 #endif
2186
2187 /**
2188  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2189  * @rq: the runqueue preparing to switch
2190  * @prev: the current task that is being switched out
2191  * @next: the task we are going to switch to.
2192  *
2193  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2194  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2195  * switch.
2196  *
2197  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2198  * hooks.
2199  */
2200 static inline void
2201 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2202                     struct task_struct *next)
2203 {
2204         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2205         prepare_lock_switch(rq, next);
2206         prepare_arch_switch(next);
2207 }
2208
2209 /**
2210  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2211  * @rq: runqueue associated with task-switch
2212  * @prev: the thread we just switched away from.
2213  *
2214  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2215  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2216  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2217  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2218  *
2219  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2220  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2221  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2222  * details.)
2223  */
2224 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2225         __releases(rq->lock)
2226 {
2227         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2228         long prev_state;
2229
2230         rq->prev_mm = NULL;
2231
2232         /*
2233          * A task struct has one reference for the use as "current".
2234          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2235          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2236          * the scheduled task must drop that reference.
2237          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2238          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2239          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2240          * be dropped twice.
2241          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2242          */
2243         prev_state = prev->state;
2244         finish_arch_switch(prev);
2245         finish_lock_switch(rq, prev);
2246 #ifdef CONFIG_SMP
2247         if (current->sched_class->post_schedule)
2248                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2249 #endif
2250
2251         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2252         if (mm)
2253                 mmdrop(mm);
2254         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2255                 /*
2256                  * Remove function-return probe instances associated with this
2257                  * task and put them back on the free list.
2258                  */
2259                 kprobe_flush_task(prev);
2260                 put_task_struct(prev);
2261         }
2262 }
2263
2264 /**
2265  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2266  * @prev: the thread we just switched away from.
2267  */
2268 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2269         __releases(rq->lock)
2270 {
2271         struct rq *rq = this_rq();
2272
2273         finish_task_switch(rq, prev);
2274 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2275         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2276         preempt_enable();
2277 #endif
2278         if (current->set_child_tid)
2279                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2280 }
2281
2282 /*
2283  * context_switch - switch to the new MM and the new
2284  * thread's register state.
2285  */
2286 static inline void
2287 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2288                struct task_struct *next)
2289 {
2290         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2291
2292         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2293         mm = next->mm;
2294         oldmm = prev->active_mm;
2295         /*
2296          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2297          * combine the page table reload and the switch backend into
2298          * one hypercall.
2299          */
2300         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2301
2302         if (unlikely(!mm)) {
2303                 next->active_mm = oldmm;
2304                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2305                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2306         } else
2307                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2308
2309         if (unlikely(!prev->mm)) {
2310                 prev->active_mm = NULL;
2311                 rq->prev_mm = oldmm;
2312         }
2313         /*
2314          * Since the runqueue lock will be released by the next
2315          * task (which is an invalid locking op but in the case
2316          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2317          * do an early lockdep release here:
2318          */
2319 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2320         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2321 #endif
2322
2323         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2324         switch_to(prev, next, prev);
2325
2326         barrier();
2327         /*
2328          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2329          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2330          * frame will be invalid.
2331          */
2332         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2333 }
2334
2335 /*
2336  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2337  *
2338  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2339  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2340  * number of context switches performed since bootup.
2341  */
2342 unsigned long nr_running(void)
2343 {
2344         unsigned long i, sum = 0;
2345
2346         for_each_online_cpu(i)
2347                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2348
2349         return sum;
2350 }
2351
2352 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2353 {
2354         unsigned long i, sum = 0;
2355
2356         for_each_possible_cpu(i)
2357                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2358
2359         /*
2360          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2361          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2362          */
2363         if (unlikely((long)sum < 0))
2364                 sum = 0;
2365
2366         return sum;
2367 }
2368
2369 unsigned long long nr_context_switches(void)
2370 {
2371         int i;
2372         unsigned long long sum = 0;
2373
2374         for_each_possible_cpu(i)
2375                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2376
2377         return sum;
2378 }
2379
2380 unsigned long nr_iowait(void)
2381 {
2382         unsigned long i, sum = 0;
2383
2384         for_each_possible_cpu(i)
2385                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2386
2387         return sum;
2388 }
2389
2390 unsigned long nr_active(void)
2391 {
2392         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2393
2394         for_each_online_cpu(i) {
2395                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2396                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2397         }
2398
2399         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2400                 uninterruptible = 0;
2401
2402         return running + uninterruptible;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2407  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2408  */
2409 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2410 {
2411         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2412         int i, scale;
2413
2414         this_rq->nr_load_updates++;
2415
2416         /* Update our load: */
2417         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2418                 unsigned long old_load, new_load;
2419
2420                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2421
2422                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2423                 new_load = this_load;
2424                 /*
2425                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2426                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2427                  * example.
2428                  */
2429                 if (new_load > old_load)
2430                         new_load += scale-1;
2431                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2432         }
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_SMP
2436
2437 /*
2438  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2439  *
2440  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2441  * you need to do so manually before calling.
2442  */
2443 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2444         __acquires(rq1->lock)
2445         __acquires(rq2->lock)
2446 {
2447         BUG_ON(!irqs_disabled());
2448         if (rq1 == rq2) {
2449                 spin_lock(&rq1->lock);
2450                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2451         } else {
2452                 if (rq1 < rq2) {
2453                         spin_lock(&rq1->lock);
2454                         spin_lock(&rq2->lock);
2455                 } else {
2456                         spin_lock(&rq2->lock);
2457                         spin_lock(&rq1->lock);
2458                 }
2459         }
2460         update_rq_clock(rq1);
2461         update_rq_clock(rq2);
2462 }
2463
2464 /*
2465  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2466  *
2467  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2468  * you need to do so manually after calling.
2469  */
2470 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2471         __releases(rq1->lock)
2472         __releases(rq2->lock)
2473 {
2474         spin_unlock(&rq1->lock);
2475         if (rq1 != rq2)
2476                 spin_unlock(&rq2->lock);
2477         else
2478                 __release(rq2->lock);
2479 }
2480
2481 /*
2482  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2483  */
2484 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2485         __releases(this_rq->lock)
2486         __acquires(busiest->lock)
2487         __acquires(this_rq->lock)
2488 {
2489         int ret = 0;
2490
2491         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2492                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2493                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2494                 BUG_ON(1);
2495         }
2496         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2497                 if (busiest < this_rq) {
2498                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2499                         spin_lock(&busiest->lock);
2500                         spin_lock(&this_rq->lock);
2501                         ret = 1;
2502                 } else
2503                         spin_lock(&busiest->lock);
2504         }
2505         return ret;
2506 }
2507
2508 /*
2509  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2510  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2511  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2512  * the cpu_allowed mask is restored.
2513  */
2514 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2515 {
2516         struct migration_req req;
2517         unsigned long flags;
2518         struct rq *rq;
2519
2520         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2521         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2522             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2523                 goto out;
2524
2525         /* force the process onto the specified CPU */
2526         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2527                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2528                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2529
2530                 get_task_struct(mt);
2531                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2532                 wake_up_process(mt);
2533                 put_task_struct(mt);
2534                 wait_for_completion(&req.done);
2535
2536                 return;
2537         }
2538 out:
2539         task_rq_unlock(rq, &flags);
2540 }
2541
2542 /*
2543  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2544  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2545  */
2546 void sched_exec(void)
2547 {
2548         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2549         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2550         put_cpu();
2551         if (new_cpu != this_cpu)
2552                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2557  * Both runqueues must be locked.
2558  */
2559 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2560                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2561 {
2562         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2563         set_task_cpu(p, this_cpu);
2564         activate_task(this_rq, p, 0);
2565         /*
2566          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2567          * to be always true for them.
2568          */
2569         check_preempt_curr(this_rq, p);
2570 }
2571
2572 /*
2573  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2574  */
2575 static
2576 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2577                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2578                      int *all_pinned)
2579 {
2580         /*
2581          * We do not migrate tasks that are:
2582          * 1) running (obviously), or
2583          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2584          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2585          */
2586         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2587                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2588                 return 0;
2589         }
2590         *all_pinned = 0;
2591
2592         if (task_running(rq, p)) {
2593                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2594                 return 0;
2595         }
2596
2597         /*
2598          * Aggressive migration if:
2599          * 1) task is cache cold, or
2600          * 2) too many balance attempts have failed.
2601          */
2602
2603         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2604                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2605 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2606                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2607                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2608                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2609                 }
2610 #endif
2611                 return 1;
2612         }
2613
2614         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2615                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2616                 return 0;
2617         }
2618         return 1;
2619 }
2620
2621 static unsigned long
2622 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2623               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2624               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2625               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2626 {
2627         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2628         struct task_struct *p;
2629         long rem_load_move = max_load_move;
2630
2631         if (max_load_move == 0)
2632                 goto out;
2633
2634         pinned = 1;
2635
2636         /*
2637          * Start the load-balancing iterator:
2638          */
2639         p = iterator->start(iterator->arg);
2640 next:
2641         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2642                 goto out;
2643         /*
2644          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2645          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2646          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2647          */
2648         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2649                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2650         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2651             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2652                 p = iterator->next(iterator->arg);
2653                 goto next;
2654         }
2655
2656         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2657         pulled++;
2658         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2659
2660         /*
2661          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2662          */
2663         if (rem_load_move > 0) {
2664                 if (p->prio < *this_best_prio)
2665                         *this_best_prio = p->prio;
2666                 p = iterator->next(iterator->arg);
2667                 goto next;
2668         }
2669 out:
2670         /*
2671          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2672          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2673          * inside pull_task().
2674          */
2675         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2676
2677         if (all_pinned)
2678                 *all_pinned = pinned;
2679
2680         return max_load_move - rem_load_move;
2681 }
2682
2683 /*
2684  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2685  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2686  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2687  *
2688  * Called with both runqueues locked.
2689  */
2690 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2691                       unsigned long max_load_move,
2692                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2693                       int *all_pinned)
2694 {
2695         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2696         unsigned long total_load_moved = 0;
2697         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2698
2699         do {
2700                 total_load_moved +=
2701                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2702                                 max_load_move - total_load_moved,
2703                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2704                 class = class->next;
2705         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2706
2707         return total_load_moved > 0;
2708 }
2709
2710 static int
2711 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2712                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2713                    struct rq_iterator *iterator)
2714 {
2715         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2716         int pinned = 0;
2717
2718         while (p) {
2719                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2720                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2721                         /*
2722                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2723                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2724                          * stats here rather than inside pull_task().
2725                          */
2726                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2727
2728                         return 1;
2729                 }
2730                 p = iterator->next(iterator->arg);
2731         }
2732
2733         return 0;
2734 }
2735
2736 /*
2737  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2738  * part of active balancing operations within "domain".
2739  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2740  *
2741  * Called with both runqueues locked.
2742  */
2743 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2744                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2745 {
2746         const struct sched_class *class;
2747
2748         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2749                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2750                         return 1;
2751
2752         return 0;
2753 }
2754
2755 /*
2756  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2757  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2758  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2759  */
2760 static struct sched_group *
2761 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2762                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2763                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2764 {
2765         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2766         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2767         unsigned long max_pull;
2768         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2769         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2770         int load_idx, group_imb = 0;
2771 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2772         int power_savings_balance = 1;
2773         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2774         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2775         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2776 #endif
2777
2778         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2779         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2780         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2781         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2782                 load_idx = sd->busy_idx;
2783         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2784                 load_idx = sd->newidle_idx;
2785         else
2786                 load_idx = sd->idle_idx;
2787
2788         do {
2789                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2790                 int local_group;
2791                 int i;
2792                 int __group_imb = 0;
2793                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2794                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2795
2796                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2797
2798                 if (local_group)
2799                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2800
2801                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2802                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2803                 max_cpu_load = 0;
2804                 min_cpu_load = ~0UL;
2805
2806                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2807                         struct rq *rq;
2808
2809                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2810                                 continue;
2811
2812                         rq = cpu_rq(i);
2813
2814                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2815                                 *sd_idle = 0;
2816
2817                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2818                         if (local_group) {
2819                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2820                                         first_idle_cpu = 1;
2821                                         balance_cpu = i;
2822                                 }
2823
2824                                 load = target_load(i, load_idx);
2825                         } else {
2826                                 load = source_load(i, load_idx);
2827                                 if (load > max_cpu_load)
2828                                         max_cpu_load = load;
2829                                 if (min_cpu_load > load)
2830                                         min_cpu_load = load;
2831                         }
2832
2833                         avg_load += load;
2834                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2835                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2836                 }
2837
2838                 /*
2839                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2840                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2841                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2842                  * to do the newly idle load balance.
2843                  */
2844                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2845                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2846                         *balance = 0;
2847                         goto ret;
2848                 }
2849
2850                 total_load += avg_load;
2851                 total_pwr += group->__cpu_power;
2852
2853                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2854                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2855                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2856
2857                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
2858                         __group_imb = 1;
2859
2860                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2861
2862                 if (local_group) {
2863                         this_load = avg_load;
2864                         this = group;
2865                         this_nr_running = sum_nr_running;
2866                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2867                 } else if (avg_load > max_load &&
2868                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
2869                         max_load = avg_load;
2870                         busiest = group;
2871                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2872                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2873                         group_imb = __group_imb;
2874                 }
2875
2876 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2877                 /*
2878                  * Busy processors will not participate in power savings
2879                  * balance.
2880                  */
2881                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2882                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2883                         goto group_next;
2884
2885                 /*
2886                  * If the local group is idle or completely loaded
2887                  * no need to do power savings balance at this domain
2888                  */
2889                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2890                                     !this_nr_running))
2891                         power_savings_balance = 0;
2892
2893                 /*
2894                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2895                  * don't include that group in power savings calculations
2896                  */
2897                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2898                     || !sum_nr_running)
2899                         goto group_next;
2900
2901                 /*
2902                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2903                  * This is the group from where we need to pick up the load
2904                  * for saving power
2905                  */
2906                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2907                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2908                      first_cpu(group->cpumask) <
2909                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2910                         group_min = group;
2911                         min_nr_running = sum_nr_running;
2912                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2913                                                 sum_nr_running;
2914                 }
2915
2916                 /*
2917                  * Calculate the group which is almost near its
2918                  * capacity but still has some space to pick up some load
2919                  * from other group and save more power
2920                  */
2921                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2922                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2923                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2924                              first_cpu(group->cpumask) >
2925                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2926                                 group_leader = group;
2927                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2928                         }
2929                 }
2930 group_next:
2931 #endif
2932                 group = group->next;
2933         } while (group != sd->groups);
2934
2935         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2936                 goto out_balanced;
2937
2938         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2939
2940         if (this_load >= avg_load ||
2941                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2942                 goto out_balanced;
2943
2944         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2945         if (group_imb)
2946                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
2947
2948         /*
2949          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2950          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2951          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2952          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2953          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2954          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2955          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2956          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
2957          * appear as very large values with unsigned longs.
2958          */
2959         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2960                 goto out_balanced;
2961
2962         /*
2963          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2964          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2965          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2966          */
2967         if (max_load < avg_load) {
2968                 *imbalance = 0;
2969                 goto small_imbalance;
2970         }
2971
2972         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2973         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2974
2975         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2976         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2977                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2978                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2979
2980         /*
2981          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2982          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2983          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2984          * moved
2985          */
2986         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2987                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2988                 unsigned int imbn;
2989
2990 small_imbalance:
2991                 pwr_move = pwr_now = 0;
2992                 imbn = 2;
2993                 if (this_nr_running) {
2994                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2995                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2996                                 imbn = 1;
2997                 } else
2998                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2999
3000                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3001                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3002                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3003                         return busiest;
3004                 }
3005
3006                 /*
3007                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3008                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3009                  * moving them.
3010                  */
3011
3012                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3013                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3014                 pwr_now += this->__cpu_power *
3015                                 min(this_load_per_task, this_load);
3016                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3017
3018                 /* Amount of load we'd subtract */
3019                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3020                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3021                 if (max_load > tmp)
3022                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3023                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3024
3025                 /* Amount of load we'd add */
3026                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3027                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3028                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3029                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3030                 else
3031                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3032                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3033                 pwr_move += this->__cpu_power *
3034                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3035                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3036
3037                 /* Move if we gain throughput */
3038                 if (pwr_move > pwr_now)
3039                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3040         }
3041
3042         return busiest;
3043
3044 out_balanced:
3045 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3046         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3047                 goto ret;
3048
3049         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3050                 *imbalance = min_load_per_task;
3051                 return group_min;
3052         }
3053 #endif
3054 ret:
3055         *imbalance = 0;
3056         return NULL;
3057 }
3058
3059 /*
3060  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3061  */
3062 static struct rq *
3063 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3064                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
3065 {
3066         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3067         unsigned long max_load = 0;
3068         int i;
3069
3070         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3071                 unsigned long wl;
3072
3073                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3074                         continue;
3075
3076                 rq = cpu_rq(i);
3077                 wl = weighted_cpuload(i);
3078
3079                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3080                         continue;
3081
3082                 if (wl > max_load) {
3083                         max_load = wl;
3084                         busiest = rq;
3085                 }
3086         }
3087
3088         return busiest;
3089 }
3090
3091 /*
3092  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3093  * so long as it is large enough.
3094  */
3095 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3096
3097 /*
3098  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3099  * tasks if there is an imbalance.
3100  */
3101 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3102                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3103                         int *balance)
3104 {
3105         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3106         struct sched_group *group;
3107         unsigned long imbalance;
3108         struct rq *busiest;
3109         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3110         unsigned long flags;
3111
3112         /*
3113          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3114          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3115          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3116          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3117          */
3118         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3119             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3120                 sd_idle = 1;
3121
3122         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3123
3124 redo:
3125         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3126                                    &cpus, balance);
3127
3128         if (*balance == 0)
3129                 goto out_balanced;
3130
3131         if (!group) {
3132                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3133                 goto out_balanced;
3134         }
3135
3136         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
3137         if (!busiest) {
3138                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3139                 goto out_balanced;
3140         }
3141
3142         BUG_ON(busiest == this_rq);
3143
3144         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3145
3146         ld_moved = 0;
3147         if (busiest->nr_running > 1) {
3148                 /*
3149                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3150                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3151                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3152                  * correctly treated as an imbalance.
3153                  */
3154                 local_irq_save(flags);
3155                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3156                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3157                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3158                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3159                 local_irq_restore(flags);
3160
3161                 /*
3162                  * some other cpu did the load balance for us.
3163                  */
3164                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3165                         resched_cpu(this_cpu);
3166
3167                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3168                 if (unlikely(all_pinned)) {
3169                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3170                         if (!cpus_empty(cpus))
3171                                 goto redo;
3172                         goto out_balanced;
3173                 }
3174         }
3175
3176         if (!ld_moved) {
3177                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3178                 sd->nr_balance_failed++;
3179
3180                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3181
3182                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3183
3184                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3185                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3186                          */
3187                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3188                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3189                                 all_pinned = 1;
3190                                 goto out_one_pinned;
3191                         }
3192
3193                         if (!busiest->active_balance) {
3194                                 busiest->active_balance = 1;
3195                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3196                                 active_balance = 1;
3197                         }
3198                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3199                         if (active_balance)
3200                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3201
3202                         /*
3203                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3204                          * counter.
3205                          */
3206                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3207                 }
3208         } else
3209                 sd->nr_balance_failed = 0;
3210
3211         if (likely(!active_balance)) {
3212                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3213                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3214         } else {
3215                 /*
3216                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3217                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3218                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3219                  * move_tasks).
3220                  */
3221                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3222                         sd->balance_interval *= 2;
3223         }
3224
3225         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3226             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3227                 return -1;
3228         return ld_moved;
3229
3230 out_balanced:
3231         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3232
3233         sd->nr_balance_failed = 0;
3234
3235 out_one_pinned:
3236         /* tune up the balancing interval */
3237         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3238                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3239                 sd->balance_interval *= 2;
3240
3241         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3242             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3243                 return -1;
3244         return 0;
3245 }
3246
3247 /*
3248  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3249  * tasks if there is an imbalance.
3250  *
3251  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3252  * this_rq is locked.
3253  */
3254 static int
3255 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
3256 {
3257         struct sched_group *group;
3258         struct rq *busiest = NULL;
3259         unsigned long imbalance;
3260         int ld_moved = 0;
3261         int sd_idle = 0;
3262         int all_pinned = 0;
3263         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
3264
3265         /*
3266          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3267          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3268          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3269          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3270          */
3271         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3272             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3273                 sd_idle = 1;
3274
3275         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3276 redo:
3277         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3278                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
3279         if (!group) {
3280                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3281                 goto out_balanced;
3282         }
3283
3284         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
3285                                 &cpus);
3286         if (!busiest) {
3287                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3288                 goto out_balanced;
3289         }
3290
3291         BUG_ON(busiest == this_rq);
3292
3293         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3294
3295         ld_moved = 0;
3296         if (busiest->nr_running > 1) {
3297                 /* Attempt to move tasks */
3298                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3299                 /* this_rq->clock is already updated */
3300                 update_rq_clock(busiest);
3301                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3302                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3303                                         &all_pinned);
3304                 spin_unlock(&busiest->lock);
3305
3306                 if (unlikely(all_pinned)) {
3307                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
3308                         if (!cpus_empty(cpus))
3309                                 goto redo;
3310                 }
3311         }
3312
3313         if (!ld_moved) {
3314                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3315                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3316                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3317                         return -1;
3318         } else
3319                 sd->nr_balance_failed = 0;
3320
3321         return ld_moved;
3322
3323 out_balanced:
3324         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3325         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3326             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3327                 return -1;
3328         sd->nr_balance_failed = 0;
3329
3330         return 0;
3331 }
3332
3333 /*
3334  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3335  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3336  */
3337 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3338 {
3339         struct sched_domain *sd;
3340         int pulled_task = -1;
3341         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3342
3343         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3344                 unsigned long interval;
3345
3346                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3347                         continue;
3348
3349                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3350                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3351                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
3352                                                                 this_rq, sd);
3353
3354                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3355                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3356                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3357                 if (pulled_task)
3358                         break;
3359         }
3360         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3361                 /*
3362                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3363                  * a busy processor. So reset next_balance.
3364                  */
3365                 this_rq->next_balance = next_balance;
3366         }
3367 }
3368
3369 /*
3370  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3371  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3372  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3373  * logical imbalances.
3374  *
3375  * Called with busiest_rq locked.
3376  */
3377 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3378 {
3379         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3380         struct sched_domain *sd;
3381         struct rq *target_rq;
3382
3383         /* Is there any task to move? */
3384         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3385                 return;
3386
3387         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3388
3389         /*
3390          * This condition is "impossible", if it occurs
3391          * we need to fix it. Originally reported by
3392          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3393          */
3394         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3395
3396         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3397         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3398         update_rq_clock(busiest_rq);
3399         update_rq_clock(target_rq);
3400
3401         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3402         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3403                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3404                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3405                                 break;
3406         }
3407
3408         if (likely(sd)) {
3409                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3410
3411                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3412                                   sd, CPU_IDLE))
3413                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3414                 else
3415                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3416         }
3417         spin_unlock(&target_rq->lock);
3418 }
3419
3420 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3421 static struct {
3422         atomic_t load_balancer;
3423         cpumask_t cpu_mask;
3424 } nohz ____cacheline_aligned = {
3425         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3426         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3427 };
3428
3429 /*
3430  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3431  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3432  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3433  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3434  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3435  * arrives...
3436  *
3437  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3438  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3439  * nohz.cpu_mask..
3440  *
3441  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3442  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3443  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3444  * there is no need for ilb owner.
3445  *
3446  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3447  * next busy scheduler_tick()
3448  */
3449 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3450 {
3451         int cpu = smp_processor_id();
3452
3453         if (stop_tick) {
3454                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3455                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3456
3457                 /*
3458                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3459                  */
3460                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3461                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3462                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3463                                 BUG();
3464                         return 0;
3465                 }
3466
3467                 /* time for ilb owner also to sleep */
3468                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3469                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3470                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3471                         return 0;
3472                 }
3473
3474                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3475                         /* make me the ilb owner */
3476                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3477                                 return 1;
3478                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3479                         return 1;
3480         } else {
3481                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3482                         return 0;
3483
3484                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3485
3486                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3487                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3488                                 BUG();
3489         }
3490         return 0;
3491 }
3492 #endif
3493
3494 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3495
3496 /*
3497  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3498  * and initiates a balancing operation if so.
3499  *
3500  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3501  */
3502 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3503 {
3504         int balance = 1;
3505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3506         unsigned long interval;
3507         struct sched_domain *sd;
3508         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3509         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3510         int update_next_balance = 0;
3511
3512         for_each_domain(cpu, sd) {
3513                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3514                         continue;
3515
3516                 interval = sd->balance_interval;
3517                 if (idle != CPU_IDLE)
3518                         interval *= sd->busy_factor;
3519
3520                 /* scale ms to jiffies */
3521                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3522                 if (unlikely(!interval))
3523                         interval = 1;
3524                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3525                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3526
3527
3528                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3529                         if (!spin_trylock(&balancing))
3530                                 goto out;
3531                 }
3532
3533                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3534                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3535                                 /*
3536                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3537                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3538                                  * not idle.
3539                                  */
3540                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3541                         }
3542                         sd->last_balance = jiffies;
3543                 }
3544                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3545                         spin_unlock(&balancing);
3546 out:
3547                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3548                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3549                         update_next_balance = 1;
3550                 }
3551
3552                 /*
3553                  * Stop the load balance at this level. There is another
3554                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3555                  * actively.
3556                  */
3557                 if (!balance)
3558                         break;
3559         }
3560
3561         /*
3562          * next_balance will be updated only when there is a need.
3563          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3564          * updated.
3565          */
3566         if (likely(update_next_balance))
3567                 rq->next_balance = next_balance;
3568 }
3569
3570 /*
3571  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3572  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3573  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3574  */
3575 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3576 {
3577         int this_cpu = smp_processor_id();
3578         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3579         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3580                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3581
3582         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3583
3584 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3585         /*
3586          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3587          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3588          * stopped.
3589          */
3590         if (this_rq->idle_at_tick &&
3591             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3592                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3593                 struct rq *rq;
3594                 int balance_cpu;
3595
3596                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3597                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3598                         /*
3599                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3600                          * work being done for other cpus. Next load
3601                          * balancing owner will pick it up.
3602                          */
3603                         if (need_resched())
3604                                 break;
3605
3606                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3607
3608                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3609                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3610                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3611                 }
3612         }
3613 #endif
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3618  *
3619  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3620  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3621  * if the whole system is idle.
3622  */
3623 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3624 {
3625 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3626         /*
3627          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3628          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3629          * load balancer.
3630          */
3631         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3632                 rq->in_nohz_recently = 0;
3633
3634                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3635                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3636                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3637                 }
3638
3639                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3640                         /*
3641                          * simple selection for now: Nominate the
3642                          * first cpu in the nohz list to be the next
3643                          * ilb owner.
3644                          *
3645                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3646                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3647                          */
3648                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3649
3650                         if (ilb != NR_CPUS)
3651                                 resched_cpu(ilb);
3652                 }
3653         }
3654
3655         /*
3656          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3657          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3658          */
3659         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3660             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3661                 resched_cpu(cpu);
3662                 return;
3663         }
3664
3665         /*
3666          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3667          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3668          */
3669         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3670             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3671                 return;
3672 #endif
3673         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3674                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3675 }
3676
3677 #else   /* CONFIG_SMP */
3678
3679 /*
3680  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3681  */
3682 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3683 {
3684 }
3685
3686 #endif
3687
3688 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3689
3690 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3691
3692 /*
3693  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3694  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3695  */
3696 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3697 {
3698         unsigned long flags;
3699         u64 ns, delta_exec;
3700         struct rq *rq;
3701
3702         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3703         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3704         if (task_current(rq, p)) {
3705                 update_rq_clock(rq);
3706                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3707                 if ((s64)delta_exec > 0)
3708                         ns += delta_exec;
3709         }
3710         task_rq_unlock(rq, &flags);
3711
3712         return ns;
3713 }
3714
3715 /*
3716  * Account user cpu time to a process.
3717  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3718  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3719  */
3720 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3721 {
3722         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3723         cputime64_t tmp;
3724
3725         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3726
3727         /* Add user time to cpustat. */
3728         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3729         if (TASK_NICE(p) > 0)
3730                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3731         else
3732                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3733 }
3734
3735 /*
3736  * Account guest cpu time to a process.
3737  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3738  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3739  */
3740 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3741 {
3742         cputime64_t tmp;
3743         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3744
3745         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3746
3747         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3748         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3749
3750         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3751         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3752 }
3753
3754 /*
3755  * Account scaled user cpu time to a process.
3756  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3757  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3758  */
3759 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3760 {
3761         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3762 }
3763
3764 /*
3765  * Account system cpu time to a process.
3766  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3767  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3768  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3769  */
3770 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3771                          cputime_t cputime)
3772 {
3773         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3774         struct rq *rq = this_rq();
3775         cputime64_t tmp;
3776
3777         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
3778                 return account_guest_time(p, cputime);
3779
3780         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3781
3782         /* Add system time to cpustat. */
3783         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3784         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3785                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3786         else if (softirq_count())
3787                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3788         else if (p != rq->idle)
3789                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3790         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3791                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3792         else
3793                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3794         /* Account for system time used */
3795         acct_update_integrals(p);
3796 }
3797
3798 /*
3799  * Account scaled system cpu time to a process.
3800  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3801  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3802  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3803  */
3804 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3805 {
3806         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3807 }
3808
3809 /*
3810  * Account for involuntary wait time.
3811  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3812  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3813  */
3814 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3815 {
3816         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3817         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3818         struct rq *rq = this_rq();
3819
3820         if (p == rq->idle) {
3821                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3822                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3823                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3824                 else
3825                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3826         } else
3827                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3828 }
3829
3830 /*
3831  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3832  * We call it with interrupts disabled.
3833  *
3834  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3835  * timeslices.
3836  */
3837 void scheduler_tick(void)
3838 {
3839         int cpu = smp_processor_id();
3840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3841         struct task_struct *curr = rq->curr;
3842         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3843
3844         spin_lock(&rq->lock);
3845         __update_rq_clock(rq);
3846         /*
3847          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3848          */
3849         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
3850                 rq->clock = next_tick;
3851                 rq->clock_underflows++;
3852         }
3853         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3854         update_last_tick_seen(rq);
3855         update_cpu_load(rq);
3856         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3857         update_sched_rt_period(rq);
3858         spin_unlock(&rq->lock);
3859
3860 #ifdef CONFIG_SMP
3861         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3862         trigger_load_balance(rq, cpu);
3863 #endif
3864 }
3865
3866 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3867
3868 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3869 {
3870         /*
3871          * Underflow?
3872          */
3873         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3874                 return;
3875         preempt_count() += val;
3876         /*
3877          * Spinlock count overflowing soon?
3878          */
3879         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3880                                 PREEMPT_MASK - 10);
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3883
3884 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3885 {
3886         /*
3887          * Underflow?
3888          */
3889         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3890                 return;
3891         /*
3892          * Is the spinlock portion underflowing?
3893          */
3894         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3895                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3896                 return;
3897
3898         preempt_count() -= val;
3899 }
3900 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3901
3902 #endif
3903
3904 /*
3905  * Print scheduling while atomic bug:
3906  */
3907 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3908 {
3909         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3910
3911         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3912                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3913
3914         debug_show_held_locks(prev);
3915         if (irqs_disabled())
3916                 print_irqtrace_events(prev);
3917
3918         if (regs)
3919                 show_regs(regs);
3920         else
3921                 dump_stack();
3922 }
3923
3924 /*
3925  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3926  */
3927 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3928 {
3929         /*
3930          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3931          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3932          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3933          */
3934         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3935                 __schedule_bug(prev);
3936
3937         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3938
3939         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3940 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3941         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3942                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3943                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3944         }
3945 #endif
3946 }
3947
3948 /*
3949  * Pick up the highest-prio task:
3950  */
3951 static inline struct task_struct *
3952 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3953 {
3954         const struct sched_class *class;
3955         struct task_struct *p;
3956
3957         /*
3958          * Optimization: we know that if all tasks are in
3959          * the fair class we can call that function directly:
3960          */
3961         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3962                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3963                 if (likely(p))
3964                         return p;
3965         }
3966
3967         class = sched_class_highest;
3968         for ( ; ; ) {
3969                 p = class->pick_next_task(rq);
3970                 if (p)
3971                         return p;
3972                 /*
3973                  * Will never be NULL as the idle class always
3974                  * returns a non-NULL p:
3975                  */
3976                 class = class->next;
3977         }
3978 }
3979
3980 /*
3981  * schedule() is the main scheduler function.
3982  */
3983 asmlinkage void __sched schedule(void)
3984 {
3985         struct task_struct *prev, *next;
3986         unsigned long *switch_count;
3987         struct rq *rq;
3988         int cpu;
3989
3990 need_resched:
3991         preempt_disable();
3992         cpu = smp_processor_id();
3993         rq = cpu_rq(cpu);
3994         rcu_qsctr_inc(cpu);
3995         prev = rq->curr;
3996         switch_count = &prev->nivcsw;
3997
3998         release_kernel_lock(prev);
3999 need_resched_nonpreemptible:
4000
4001         schedule_debug(prev);
4002
4003         hrtick_clear(rq);
4004
4005         /*
4006          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4007          */
4008         local_irq_disable();
4009         __update_rq_clock(rq);
4010         spin_lock(&rq->lock);
4011         clear_tsk_need_resched(prev);
4012
4013         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4014                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4015                                 signal_pending(prev))) {
4016                         prev->state = TASK_RUNNING;
4017                 } else {
4018                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4019                 }
4020                 switch_count = &prev->nvcsw;
4021         }
4022
4023 #ifdef CONFIG_SMP
4024         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4025                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4026 #endif
4027
4028         if (unlikely(!rq->nr_running))
4029                 idle_balance(cpu, rq);
4030
4031         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4032         next = pick_next_task(rq, prev);
4033
4034         sched_info_switch(prev, next);
4035
4036         if (likely(prev != next)) {
4037                 rq->nr_switches++;
4038                 rq->curr = next;
4039                 ++*switch_count;
4040
4041                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4042                 /*
4043                  * the context switch might have flipped the stack from under
4044                  * us, hence refresh the local variables.
4045                  */
4046                 cpu = smp_processor_id();
4047                 rq = cpu_rq(cpu);
4048         } else
4049                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4050
4051         hrtick_set(rq);
4052
4053         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4054                 goto need_resched_nonpreemptible;
4055
4056         preempt_enable_no_resched();
4057         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4058                 goto need_resched;
4059 }
4060 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4061
4062 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4063 /*
4064  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4065  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4066  * occur there and call schedule directly.
4067  */
4068 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4069 {
4070         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4071         struct task_struct *task = current;
4072         int saved_lock_depth;
4073
4074         /*
4075          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4076          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4077          */
4078         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4079                 return;
4080
4081         do {
4082                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4083
4084                 /*
4085                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4086                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4087                  * auto-release the semaphore:
4088                  */
4089                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4090                 task->lock_depth = -1;
4091                 schedule();
4092                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4093                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4094
4095                 /*
4096                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4097                  * between schedule and now.
4098                  */
4099                 barrier();
4100         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4101 }
4102 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4103
4104 /*
4105  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4106  * off of irq context.
4107  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4108  * protect us against recursive calling from irq.
4109  */
4110 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4111 {
4112         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4113         struct task_struct *task = current;
4114         int saved_lock_depth;
4115
4116         /* Catch callers which need to be fixed */
4117         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4118
4119         do {
4120                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4121
4122                 /*
4123                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4124                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4125                  * auto-release the semaphore:
4126                  */
4127                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4128                 task->lock_depth = -1;
4129                 local_irq_enable();
4130                 schedule();
4131                 local_irq_disable();
4132                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4133                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4134
4135                 /*
4136                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4137                  * between schedule and now.
4138                  */
4139                 barrier();
4140         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4141 }
4142
4143 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4144
4145 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4146                           void *key)
4147 {
4148         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4149 }
4150 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4151
4152 /*
4153  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4154  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4155  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4156  *
4157  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4158  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4159  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4160  */
4161 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4162                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4163 {
4164         wait_queue_t *curr, *next;
4165
4166         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4167                 unsigned flags = curr->flags;
4168
4169                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4170                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4171                         break;
4172         }
4173 }
4174
4175 /**
4176  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4177  * @q: the waitqueue
4178  * @mode: which threads
4179  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4180  * @key: is directly passed to the wakeup function
4181  */
4182 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4183                         int nr_exclusive, void *key)
4184 {
4185         unsigned long flags;
4186
4187         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4188         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4189         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4190 }
4191 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4192
4193 /*
4194  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4195  */
4196 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4197 {
4198         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4199 }
4200
4201 /**
4202  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4203  * @q: the waitqueue
4204  * @mode: which threads
4205  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4206  *
4207  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4208  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4209  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4210  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4211  *
4212  * On UP it can prevent extra preemption.
4213  */
4214 void
4215 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4216 {
4217         unsigned long flags;
4218         int sync = 1;
4219
4220         if (unlikely(!q))
4221                 return;
4222
4223         if (unlikely(!nr_exclusive))
4224                 sync = 0;
4225
4226         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4227         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4228         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4229 }
4230 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4231
4232 void complete(struct completion *x)
4233 {
4234         unsigned long flags;
4235
4236         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4237         x->done++;
4238         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4239         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4240 }
4241 EXPORT_SYMBOL(complete);
4242
4243 void complete_all(struct completion *x)
4244 {
4245         unsigned long flags;
4246
4247         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4248         x->done += UINT_MAX/2;
4249         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4250         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4251 }
4252 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4253
4254 static inline long __sched
4255 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4256 {
4257         if (!x->done) {
4258                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4259
4260                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4261                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4262                 do {
4263                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4264                              signal_pending(current)) ||
4265                             (state == TASK_KILLABLE &&
4266                              fatal_signal_pending(current))) {
4267                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4268                                 return -ERESTARTSYS;
4269                         }
4270                         __set_current_state(state);
4271                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4272                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4273                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4274                         if (!timeout) {
4275                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4276                                 return timeout;
4277                         }
4278                 } while (!x->done);
4279                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4280         }
4281         x->done--;
4282         return timeout;
4283 }
4284
4285 static long __sched
4286 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4287 {
4288         might_sleep();
4289
4290         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4291         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4292         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4293         return timeout;
4294 }
4295
4296 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4297 {
4298         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4299 }
4300 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4301
4302 unsigned long __sched
4303 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4304 {
4305         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4306 }
4307 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4308
4309 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4310 {
4311         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4312         if (t == -ERESTARTSYS)
4313                 return t;
4314         return 0;
4315 }
4316 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4317
4318 unsigned long __sched
4319 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4320                                           unsigned long timeout)
4321 {
4322         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4323 }
4324 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4325
4326 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4327 {
4328         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4329         if (t == -ERESTARTSYS)
4330                 return t;
4331         return 0;
4332 }
4333 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4334
4335 static long __sched
4336 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4337 {
4338         unsigned long flags;
4339         wait_queue_t wait;
4340
4341         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4342
4343         __set_current_state(state);
4344
4345         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4346         __add_wait_queue(q, &wait);
4347         spin_unlock(&q->lock);
4348         timeout = schedule_timeout(timeout);
4349         spin_lock_irq(&q->lock);
4350         __remove_wait_queue(q, &wait);
4351         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4352
4353         return timeout;
4354 }
4355
4356 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4357 {
4358         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4359 }
4360 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4361
4362 long __sched
4363 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4364 {
4365         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4366 }
4367 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4368
4369 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4370 {
4371         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4372 }
4373 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4374
4375 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4376 {
4377         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4378 }
4379 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4380
4381 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4382
4383 /*
4384  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4385  * @p: task
4386  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4387  *
4388  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4389  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4390  *
4391  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4392  */
4393 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4394 {
4395         unsigned long flags;
4396         int oldprio, on_rq, running;
4397         struct rq *rq;
4398         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4399
4400         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4401
4402         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4403         update_rq_clock(rq);
4404
4405         oldprio = p->prio;
4406         on_rq = p->se.on_rq;
4407         running = task_current(rq, p);
4408         if (on_rq)
4409                 dequeue_task(rq, p, 0);
4410         if (running)
4411                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4412
4413         if (rt_prio(prio))
4414                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4415         else
4416                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4417
4418         p->prio = prio;
4419
4420         if (running)
4421                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4422         if (on_rq) {
4423                 enqueue_task(rq, p, 0);
4424
4425                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4426         }
4427         task_rq_unlock(rq, &flags);
4428 }
4429
4430 #endif
4431
4432 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4433 {
4434         int old_prio, delta, on_rq;
4435         unsigned long flags;
4436         struct rq *rq;
4437
4438         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4439                 return;
4440         /*
4441          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4442          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4443          */
4444         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4445         update_rq_clock(rq);
4446         /*
4447          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4448          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4449          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4450          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4451          */
4452         if (task_has_rt_policy(p)) {
4453                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4454                 goto out_unlock;
4455         }
4456         on_rq = p->se.on_rq;
4457         if (on_rq) {
4458                 dequeue_task(rq, p, 0);
4459                 dec_load(rq, p);
4460         }
4461
4462         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4463         set_load_weight(p);
4464         old_prio = p->prio;
4465         p->prio = effective_prio(p);
4466         delta = p->prio - old_prio;
4467
4468         if (on_rq) {
4469                 enqueue_task(rq, p, 0);
4470                 inc_load(rq, p);
4471                 /*
4472                  * If the task increased its priority or is running and
4473                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4474                  */
4475                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4476                         resched_task(rq->curr);
4477         }
4478 out_unlock:
4479         task_rq_unlock(rq, &flags);
4480 }
4481 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4482
4483 /*
4484  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4485  * @p: task
4486  * @nice: nice value
4487  */
4488 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4489 {
4490         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4491         int nice_rlim = 20 - nice;
4492
4493         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4494                 capable(CAP_SYS_NICE));
4495 }
4496
4497 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4498
4499 /*
4500  * sys_nice - change the priority of the current process.
4501  * @increment: priority increment
4502  *
4503  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4504  * does similar things.
4505  */
4506 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4507 {
4508         long nice, retval;
4509
4510         /*
4511          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4512          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4513          * and we have a single winner.
4514          */
4515         if (increment < -40)
4516                 increment = -40;
4517         if (increment > 40)
4518                 increment = 40;
4519
4520         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4521         if (nice < -20)
4522                 nice = -20;
4523         if (nice > 19)
4524                 nice = 19;
4525
4526         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4527                 return -EPERM;
4528
4529         retval = security_task_setnice(current, nice);
4530         if (retval)
4531                 return retval;
4532
4533         set_user_nice(current, nice);
4534         return 0;
4535 }
4536
4537 #endif
4538
4539 /**
4540  * task_prio - return the priority value of a given task.
4541  * @p: the task in question.
4542  *
4543  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4544  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4545  * around 0, value goes from -16 to +15.
4546  */
4547 int task_prio(const struct task_struct *p)
4548 {
4549         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4550 }
4551
4552 /**
4553  * task_nice - return the nice value of a given task.
4554  * @p: the task in question.
4555  */
4556 int task_nice(const struct task_struct *p)
4557 {
4558         return TASK_NICE(p);
4559 }
4560 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4561
4562 /**
4563  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4564  * @cpu: the processor in question.
4565  */
4566 int idle_cpu(int cpu)
4567 {
4568         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4569 }
4570
4571 /**
4572  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4573  * @cpu: the processor in question.
4574  */
4575 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4576 {
4577         return cpu_rq(cpu)->idle;
4578 }
4579
4580 /**
4581  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4582  * @pid: the pid in question.
4583  */
4584 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4585 {
4586         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4587 }
4588
4589 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4590 static void
4591 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4592 {
4593         BUG_ON(p->se.on_rq);
4594
4595         p->policy = policy;
4596         switch (p->policy) {
4597         case SCHED_NORMAL:
4598         case SCHED_BATCH:
4599         case SCHED_IDLE:
4600                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4601                 break;
4602         case SCHED_FIFO:
4603         case SCHED_RR:
4604                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4605                 break;
4606         }
4607
4608         p->rt_priority = prio;
4609         p->normal_prio = normal_prio(p);
4610         /* we are holding p->pi_lock already */
4611         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4612         set_load_weight(p);
4613 }
4614
4615 /**
4616  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4617  * @p: the task in question.
4618  * @policy: new policy.
4619  * @param: structure containing the new RT priority.
4620  *
4621  * NOTE that the task may be already dead.
4622  */
4623 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4624                        struct sched_param *param)
4625 {
4626         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4627         unsigned long flags;
4628         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4629         struct rq *rq;
4630
4631         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4632         BUG_ON(in_interrupt());
4633 recheck:
4634         /* double check policy once rq lock held */
4635         if (policy < 0)
4636                 policy = oldpolicy = p->policy;
4637         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4638                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4639                         policy != SCHED_IDLE)
4640                 return -EINVAL;
4641         /*
4642          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4643          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4644          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4645          */
4646         if (param->sched_priority < 0 ||
4647             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4648             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4649                 return -EINVAL;
4650         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4651                 return -EINVAL;
4652
4653         /*
4654          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4655          */
4656         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4657                 if (rt_policy(policy)) {
4658                         unsigned long rlim_rtprio;
4659
4660                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4661                                 return -ESRCH;
4662                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4663                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4664
4665                         /* can't set/change the rt policy */
4666                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4667                                 return -EPERM;
4668
4669                         /* can't increase priority */
4670                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4671                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4672                                 return -EPERM;
4673                 }
4674                 /*
4675                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4676                  * move out of SCHED_IDLE either:
4677                  */
4678                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4679                         return -EPERM;
4680
4681                 /* can't change other user's priorities */
4682                 if ((current->euid != p->euid) &&
4683                     (current->euid != p->uid))
4684                         return -EPERM;
4685         }
4686
4687 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4688         /*
4689          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4690          * assigned.
4691          */
4692         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_runtime == 0)
4693                 return -EPERM;
4694 #endif
4695
4696         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4697         if (retval)
4698                 return retval;
4699         /*
4700          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4701          * changing the priority of the task:
4702          */
4703         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4704         /*
4705          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4706          * runqueue lock must be held.
4707          */
4708         rq = __task_rq_lock(p);
4709         /* recheck policy now with rq lock held */
4710         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4711                 policy = oldpolicy = -1;
4712                 __task_rq_unlock(rq);
4713                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4714                 goto recheck;
4715         }
4716         update_rq_clock(rq);
4717         on_rq = p->se.on_rq;
4718         running = task_current(rq, p);
4719         if (on_rq)
4720                 deactivate_task(rq, p, 0);
4721         if (running)
4722                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4723
4724         oldprio = p->prio;
4725         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4726
4727         if (running)
4728                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4729         if (on_rq) {
4730                 activate_task(rq, p, 0);
4731
4732                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4733         }
4734         __task_rq_unlock(rq);
4735         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4736
4737         rt_mutex_adjust_pi(p);
4738
4739         return 0;
4740 }
4741 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4742
4743 static int
4744 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4745 {
4746         struct sched_param lparam;
4747         struct task_struct *p;
4748         int retval;
4749
4750         if (!param || pid < 0)
4751                 return -EINVAL;
4752         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4753                 return -EFAULT;
4754
4755         rcu_read_lock();
4756         retval = -ESRCH;
4757         p = find_process_by_pid(pid);
4758         if (p != NULL)
4759                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4760         rcu_read_unlock();
4761
4762         return retval;
4763 }
4764
4765 /**
4766  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4767  * @pid: the pid in question.
4768  * @policy: new policy.
4769  * @param: structure containing the new RT priority.
4770  */
4771 asmlinkage long
4772 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4773 {
4774         /* negative values for policy are not valid */
4775         if (policy < 0)
4776                 return -EINVAL;
4777
4778         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4779 }
4780
4781 /**
4782  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4783  * @pid: the pid in question.
4784  * @param: structure containing the new RT priority.
4785  */
4786 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4787 {
4788         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4789 }
4790
4791 /**
4792  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4793  * @pid: the pid in question.
4794  */
4795 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4796 {
4797         struct task_struct *p;
4798         int retval;
4799
4800         if (pid < 0)
4801                 return -EINVAL;
4802
4803         retval = -ESRCH;
4804         read_lock(&tasklist_lock);
4805         p = find_process_by_pid(pid);
4806         if (p) {
4807                 retval = security_task_getscheduler(p);
4808                 if (!retval)
4809                         retval = p->policy;
4810         }
4811         read_unlock(&tasklist_lock);
4812         return retval;
4813 }
4814
4815 /**
4816  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4817  * @pid: the pid in question.
4818  * @param: structure containing the RT priority.
4819  */
4820 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4821 {
4822         struct sched_param lp;
4823         struct task_struct *p;
4824         int retval;
4825
4826         if (!param || pid < 0)
4827                 return -EINVAL;
4828
4829         read_lock(&tasklist_lock);
4830         p = find_process_by_pid(pid);
4831         retval = -ESRCH;
4832         if (!p)
4833                 goto out_unlock;
4834
4835         retval = security_task_getscheduler(p);
4836         if (retval)
4837                 goto out_unlock;
4838
4839         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4840         read_unlock(&tasklist_lock);
4841
4842         /*
4843          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4844          */
4845         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4846
4847         return retval;
4848
4849 out_unlock:
4850         read_unlock(&tasklist_lock);
4851         return retval;
4852 }
4853
4854 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4855 {
4856         cpumask_t cpus_allowed;
4857         struct task_struct *p;
4858         int retval;
4859
4860         get_online_cpus();
4861         read_lock(&tasklist_lock);
4862
4863         p = find_process_by_pid(pid);
4864         if (!p) {
4865                 read_unlock(&tasklist_lock);
4866                 put_online_cpus();
4867                 return -ESRCH;
4868         }
4869
4870         /*
4871          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4872          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
4873          * usage count and then drop tasklist_lock.
4874          */
4875         get_task_struct(p);
4876         read_unlock(&tasklist_lock);
4877
4878         retval = -EPERM;
4879         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4880                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4881                 goto out_unlock;
4882
4883         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4884         if (retval)
4885                 goto out_unlock;
4886
4887         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4888         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4889  again:
4890         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4891
4892         if (!retval) {
4893                 cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4894                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4895                         /*
4896                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4897                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4898                          * cpuset's cpus_allowed
4899                          */
4900                         new_mask = cpus_allowed;
4901                         goto again;
4902                 }
4903         }
4904 out_unlock:
4905         put_task_struct(p);
4906         put_online_cpus();
4907         return retval;
4908 }
4909
4910 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4911                              cpumask_t *new_mask)
4912 {
4913         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4914                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4915         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4916                 len = sizeof(cpumask_t);
4917         }
4918         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4919 }
4920
4921 /**
4922  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4923  * @pid: pid of the process
4924  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4925  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4926  */
4927 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4928                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4929 {
4930         cpumask_t new_mask;
4931         int retval;
4932
4933         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4934         if (retval)
4935                 return retval;
4936
4937         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4938 }
4939
4940 /*
4941  * Represents all cpu's present in the system
4942  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4943  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4944  * method, such as ACPI for e.g.
4945  */
4946
4947 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4948 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4949
4950 #ifndef CONFIG_SMP
4951 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4952 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4953
4954 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4955 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4956 #endif
4957
4958 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4959 {
4960         struct task_struct *p;
4961         int retval;
4962
4963         get_online_cpus();
4964         read_lock(&tasklist_lock);
4965
4966         retval = -ESRCH;
4967         p = find_process_by_pid(pid);
4968         if (!p)
4969                 goto out_unlock;
4970
4971         retval = security_task_getscheduler(p);
4972         if (retval)
4973                 goto out_unlock;
4974
4975         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4976
4977 out_unlock:
4978         read_unlock(&tasklist_lock);
4979         put_online_cpus();
4980
4981         return retval;
4982 }
4983
4984 /**
4985  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4986  * @pid: pid of the process
4987  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4988  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4989  */
4990 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4991                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4992 {
4993         int ret;
4994         cpumask_t mask;
4995
4996         if (len < sizeof(cpumask_t))
4997                 return -EINVAL;
4998
4999         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5000         if (ret < 0)
5001                 return ret;
5002
5003         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5004                 return -EFAULT;
5005
5006         return sizeof(cpumask_t);
5007 }
5008
5009 /**
5010  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5011  *
5012  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5013  * other threads running on this CPU then this function will return.
5014  */
5015 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5016 {
5017         struct rq *rq = this_rq_lock();
5018
5019         schedstat_inc(rq, yld_count);
5020         current->sched_class->yield_task(rq);
5021
5022         /*
5023          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5024          * no need to preempt or enable interrupts:
5025          */
5026         __release(rq->lock);
5027         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5028         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5029         preempt_enable_no_resched();
5030
5031         schedule();
5032
5033         return 0;
5034 }
5035
5036 static void __cond_resched(void)
5037 {
5038 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5039         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5040 #endif
5041         /*
5042          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5043          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5044          * cond_resched() call.
5045          */
5046         do {
5047                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5048                 schedule();
5049                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5050         } while (need_resched());
5051 }
5052
5053 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5054 int __sched _cond_resched(void)
5055 {
5056         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5057                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5058                 __cond_resched();
5059                 return 1;
5060         }
5061         return 0;
5062 }
5063 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5064 #endif
5065
5066 /*
5067  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5068  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5069  *
5070  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5071  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5072  * spin_unlock(), once by hand).
5073  */
5074 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5075 {
5076         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5077         int ret = 0;
5078
5079         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5080                 spin_unlock(lock);
5081                 if (resched && need_resched())
5082                         __cond_resched();
5083                 else
5084                         cpu_relax();
5085                 ret = 1;
5086                 spin_lock(lock);
5087         }
5088         return ret;
5089 }
5090 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5091
5092 int __sched cond_resched_softirq(void)
5093 {
5094         BUG_ON(!in_softirq());
5095
5096         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5097                 local_bh_enable();
5098                 __cond_resched();
5099                 local_bh_disable();
5100                 return 1;
5101         }
5102         return 0;
5103 }
5104 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5105
5106 /**
5107  * yield - yield the current processor to other threads.
5108  *
5109  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5110  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5111  */
5112 void __sched yield(void)
5113 {
5114         set_current_state(TASK_RUNNING);
5115         sys_sched_yield();
5116 }
5117 EXPORT_SYMBOL(yield);
5118
5119 /*
5120  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5121  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5122  *
5123  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5124  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5125  */
5126 void __sched io_schedule(void)
5127 {
5128         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5129
5130         delayacct_blkio_start();
5131         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5132         schedule();
5133         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5134         delayacct_blkio_end();
5135 }
5136 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5137
5138 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5139 {
5140         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5141         long ret;
5142
5143         delayacct_blkio_start();
5144         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5145         ret = schedule_timeout(timeout);
5146         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5147         delayacct_blkio_end();
5148         return ret;
5149 }
5150
5151 /**
5152  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5153  * @policy: scheduling class.
5154  *
5155  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5156  * by a given scheduling class.
5157  */
5158 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5159 {
5160         int ret = -EINVAL;
5161
5162         switch (policy) {
5163         case SCHED_FIFO:
5164         case SCHED_RR:
5165                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5166                 break;
5167         case SCHED_NORMAL:
5168         case SCHED_BATCH:
5169         case SCHED_IDLE:
5170                 ret = 0;
5171                 break;
5172         }
5173         return ret;
5174 }
5175
5176 /**
5177  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5178  * @policy: scheduling class.
5179  *
5180  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5181  * by a given scheduling class.
5182  */
5183 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5184 {
5185         int ret = -EINVAL;
5186
5187         switch (policy) {
5188         case SCHED_FIFO:
5189         case SCHED_RR:
5190                 ret = 1;
5191                 break;
5192         case SCHED_NORMAL:
5193         case SCHED_BATCH:
5194         case SCHED_IDLE:
5195                 ret = 0;
5196         }
5197         return ret;
5198 }
5199
5200 /**
5201  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5202  * @pid: pid of the process.
5203  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5204  *
5205  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5206  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5207  */
5208 asmlinkage
5209 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5210 {
5211         struct task_struct *p;
5212         unsigned int time_slice;
5213         int retval;
5214         struct timespec t;
5215
5216         if (pid < 0)
5217                 return -EINVAL;
5218
5219         retval = -ESRCH;
5220         read_lock(&tasklist_lock);
5221         p = find_process_by_pid(pid);
5222         if (!p)
5223                 goto out_unlock;
5224
5225         retval = security_task_getscheduler(p);
5226         if (retval)
5227                 goto out_unlock;
5228
5229         /*
5230          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5231          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5232          */
5233         time_slice = 0;
5234         if (p->policy == SCHED_RR) {
5235                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5236         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5237                 struct sched_entity *se = &p->se;
5238                 unsigned long flags;
5239                 struct rq *rq;
5240
5241                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5242                 if (rq->cfs.load.weight)
5243                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5244                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5245         }
5246         read_unlock(&tasklist_lock);
5247         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5248         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5249         return retval;
5250
5251 out_unlock:
5252         read_unlock(&tasklist_lock);
5253         return retval;
5254 }
5255
5256 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5257
5258 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5259 {
5260         unsigned long free = 0;
5261         unsigned state;
5262
5263         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5264         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5265                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5266 #if BITS_PER_LONG == 32
5267         if (state == TASK_RUNNING)
5268                 printk(KERN_CONT " running  ");
5269         else
5270                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5271 #else
5272         if (state == TASK_RUNNING)
5273                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5274         else
5275                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5276 #endif
5277 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5278         {
5279                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5280                 while (!*n)
5281                         n++;
5282                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5283         }
5284 #endif
5285         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5286                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5287
5288         show_stack(p, NULL);
5289 }
5290
5291 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5292 {
5293         struct task_struct *g, *p;
5294
5295 #if BITS_PER_LONG == 32
5296         printk(KERN_INFO
5297                 "  task                PC stack   pid father\n");
5298 #else
5299         printk(KERN_INFO
5300                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5301 #endif
5302         read_lock(&tasklist_lock);
5303         do_each_thread(g, p) {
5304                 /*
5305                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5306                  * console might take alot of time:
5307                  */
5308                 touch_nmi_watchdog();
5309                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5310                         sched_show_task(p);
5311         } while_each_thread(g, p);
5312
5313         touch_all_softlockup_watchdogs();
5314
5315 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5316         sysrq_sched_debug_show();
5317 #endif
5318         read_unlock(&tasklist_lock);
5319         /*
5320          * Only show locks if all tasks are dumped:
5321          */
5322         if (state_filter == -1)
5323                 debug_show_all_locks();
5324 }
5325
5326 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5327 {
5328         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5329 }
5330
5331 /**
5332  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5333  * @idle: task in question
5334  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5335  *
5336  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5337  * flag, to make booting more robust.
5338  */
5339 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5340 {
5341         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5342         unsigned long flags;
5343
5344         __sched_fork(idle);
5345         idle->se.exec_start = sched_clock();
5346
5347         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5348         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5349         __set_task_cpu(idle, cpu);
5350
5351         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5352         rq->curr = rq->idle = idle;
5353 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5354         idle->oncpu = 1;
5355 #endif
5356         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5357
5358         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5359         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5360
5361         /*
5362          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5363          */
5364         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5365 }
5366
5367 /*
5368  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5369  * indicates which cpus entered this state. This is used
5370  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5371  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5372  * always be CPU_MASK_NONE.
5373  */
5374 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5375
5376 /*
5377  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5378  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5379  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5380  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5381  * number of CPUs.
5382  *
5383  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5384  */
5385 static inline void sched_init_granularity(void)
5386 {
5387         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5388         const unsigned long limit = 200000000;
5389
5390         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5391         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5392                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5393
5394         sysctl_sched_latency *= factor;
5395         if (sysctl_sched_latency > limit)
5396                 sysctl_sched_latency = limit;
5397
5398         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5399         sysctl_sched_batch_wakeup_granularity *= factor;
5400 }
5401
5402 #ifdef CONFIG_SMP
5403 /*
5404  * This is how migration works:
5405  *
5406  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5407  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5408  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5409  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5410  *    thread off the CPU)
5411  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5412  *    task is still in the wrong runqueue.
5413  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5414  *    it and puts it into the right queue.
5415  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5416  * 7) we wake up and the migration is done.
5417  */
5418
5419 /*
5420  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5421  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5422  * is removed from the allowed bitmask.
5423  *
5424  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5425  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5426  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5427  */
5428 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5429 {
5430         struct migration_req req;
5431         unsigned long flags;
5432         struct rq *rq;
5433         int ret = 0;
5434
5435         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5436         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5437                 ret = -EINVAL;
5438                 goto out;
5439         }
5440
5441         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5442                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, &new_mask);
5443         else {
5444                 p->cpus_allowed = new_mask;
5445                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(new_mask);
5446         }
5447
5448         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5449         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5450                 goto out;
5451
5452         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5453                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5454                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5455                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5456                 wait_for_completion(&req.done);
5457                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5458                 return 0;
5459         }
5460 out:
5461         task_rq_unlock(rq, &flags);
5462
5463         return ret;
5464 }
5465 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5466
5467 /*
5468  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5469  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5470  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5471  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5472  *
5473  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5474  * as the task is no longer on this CPU.
5475  *
5476  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5477  */
5478 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5479 {
5480         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5481         int ret = 0, on_rq;
5482
5483         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5484                 return ret;
5485
5486         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5487         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5488
5489         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5490         /* Already moved. */
5491         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5492                 goto out;
5493         /* Affinity changed (again). */
5494         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5495                 goto out;
5496
5497         on_rq = p->se.on_rq;
5498         if (on_rq)
5499                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5500
5501         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5502         if (on_rq) {
5503                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5504                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5505         }
5506         ret = 1;
5507 out:
5508         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5509         return ret;
5510 }
5511
5512 /*
5513  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5514  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5515  * another runqueue.
5516  */
5517 static int migration_thread(void *data)
5518 {
5519         int cpu = (long)data;
5520         struct rq *rq;
5521
5522         rq = cpu_rq(cpu);
5523         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5524
5525         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5526         while (!kthread_should_stop()) {
5527                 struct migration_req *req;
5528                 struct list_head *head;
5529
5530                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5531
5532                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5533                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5534                         goto wait_to_die;
5535                 }
5536
5537                 if (rq->active_balance) {
5538                         active_load_balance(rq, cpu);
5539                         rq->active_balance = 0;
5540                 }
5541
5542                 head = &rq->migration_queue;
5543
5544                 if (list_empty(head)) {
5545                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5546                         schedule();
5547                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5548                         continue;
5549                 }
5550                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5551                 list_del_init(head->next);
5552
5553                 spin_unlock(&rq->lock);
5554                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5555                 local_irq_enable();
5556
5557                 complete(&req->done);
5558         }
5559         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5560         return 0;
5561
5562 wait_to_die:
5563         /* Wait for kthread_stop */
5564         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5565         while (!kthread_should_stop()) {
5566                 schedule();
5567                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5568         }
5569         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5570         return 0;
5571 }
5572
5573 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5574
5575 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5576 {
5577         int ret;
5578
5579         local_irq_disable();
5580         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5581         local_irq_enable();
5582         return ret;
5583 }
5584
5585 /*
5586  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5587  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5588  */
5589 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5590 {
5591         unsigned long flags;
5592         cpumask_t mask;
5593         struct rq *rq;
5594         int dest_cpu;
5595
5596         do {
5597                 /* On same node? */
5598                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5599                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5600                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5601
5602                 /* On any allowed CPU? */
5603                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5604                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5605
5606                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5607                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5608                         cpumask_t cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed_locked(p);
5609                         /*
5610                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5611                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5612                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5613                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5614                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5615                          */
5616                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5617                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5618                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5619                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5620
5621                         /*
5622                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5623                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5624                          * leave kernel.
5625                          */
5626                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5627                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5628                                        "longer affine to cpu%d\n",
5629                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5630                         }
5631                 }
5632         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5633 }
5634
5635 /*
5636  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5637  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5638  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5639  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5640  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5641  */
5642 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5643 {
5644         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5645         unsigned long flags;
5646
5647         local_irq_save(flags);
5648         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5649         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5650         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5651         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5652         local_irq_restore(flags);
5653 }
5654
5655 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5656 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5657 {
5658         struct task_struct *p, *t;
5659
5660         read_lock(&tasklist_lock);
5661
5662         do_each_thread(t, p) {
5663                 if (p == current)
5664                         continue;
5665
5666                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5667                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5668         } while_each_thread(t, p);
5669
5670         read_unlock(&tasklist_lock);
5671 }
5672
5673 /*
5674  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5675  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5676  * Used by CPU offline code.
5677  */
5678 void sched_idle_next(void)
5679 {
5680         int this_cpu = smp_processor_id();
5681         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5682         struct task_struct *p = rq->idle;
5683         unsigned long flags;
5684
5685         /* cpu has to be offline */
5686         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5687
5688         /*
5689          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5690          * and interrupts disabled on the current cpu.
5691          */
5692         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5693
5694         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5695
5696         update_rq_clock(rq);
5697         activate_task(rq, p, 0);
5698
5699         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5700 }
5701
5702 /*
5703  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5704  * offline.
5705  */
5706 void idle_task_exit(void)
5707 {
5708         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5709
5710         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5711
5712         if (mm != &init_mm)
5713                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5714         mmdrop(mm);
5715 }
5716
5717 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5718 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5719 {
5720         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5721
5722         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5723         BUG_ON(!p->exit_state);
5724
5725         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5726         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5727
5728         get_task_struct(p);
5729
5730         /*
5731          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5732          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5733          * fine.
5734          */
5735         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5736         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5737         spin_lock_irq(&rq->lock);
5738
5739         put_task_struct(p);
5740 }
5741
5742 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5743 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5744 {
5745         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5746         struct task_struct *next;
5747
5748         for ( ; ; ) {
5749                 if (!rq->nr_running)
5750                         break;
5751                 update_rq_clock(rq);
5752                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5753                 if (!next)
5754                         break;
5755                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5756
5757         }
5758 }
5759 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5760
5761 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5762
5763 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5764         {
5765                 .procname       = "sched_domain",
5766                 .mode           = 0555,
5767         },
5768         {0, },
5769 };
5770
5771 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5772         {
5773                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5774                 .procname       = "kernel",
5775                 .mode           = 0555,
5776                 .child          = sd_ctl_dir,
5777         },
5778         {0, },
5779 };
5780
5781 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5782 {
5783         struct ctl_table *entry =
5784                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5785
5786         return entry;
5787 }
5788
5789 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5790 {
5791         struct ctl_table *entry;
5792
5793         /*
5794          * In the intermediate directories, both the child directory and
5795          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5796          * will always be set. In the lowest directory the names are
5797          * static strings and all have proc handlers.
5798          */
5799         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5800                 if (entry->child)
5801                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5802                 if (entry->proc_handler == NULL)
5803                         kfree(entry->procname);
5804         }
5805
5806         kfree(*tablep);
5807         *tablep = NULL;
5808 }
5809
5810 static void
5811 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5812                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5813                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5814 {
5815         entry->procname = procname;
5816         entry->data = data;
5817         entry->maxlen = maxlen;
5818         entry->mode = mode;
5819         entry->proc_handler = proc_handler;
5820 }
5821
5822 static struct ctl_table *
5823 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5824 {
5825         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5826
5827         if (table == NULL)
5828                 return NULL;
5829
5830         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5831                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5832         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5833                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5834         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5835                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5836         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5837                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5838         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5839                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5840         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5841                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5842         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5843                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5844         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5845                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5846         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5847                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5848         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5849                 &sd->cache_nice_tries,
5850                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5851         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5852                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5853         /* &table[11] is terminator */
5854
5855         return table;
5856 }
5857
5858 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5859 {
5860         struct ctl_table *entry, *table;
5861         struct sched_domain *sd;
5862         int domain_num = 0, i;
5863         char buf[32];
5864
5865         for_each_domain(cpu, sd)
5866                 domain_num++;
5867         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5868         if (table == NULL)
5869                 return NULL;
5870
5871         i = 0;
5872         for_each_domain(cpu, sd) {
5873                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5874                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5875                 entry->mode = 0555;
5876                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5877                 entry++;
5878                 i++;
5879         }
5880         return table;
5881 }
5882
5883 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5884 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5885 {
5886         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5887         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5888         char buf[32];
5889
5890         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5891         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5892
5893         if (entry == NULL)
5894                 return;
5895
5896         for_each_online_cpu(i) {
5897                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5898                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5899                 entry->mode = 0555;
5900                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5901                 entry++;
5902         }
5903
5904         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5905         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5906 }
5907
5908 /* may be called multiple times per register */
5909 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5910 {
5911         if (sd_sysctl_header)
5912                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5913         sd_sysctl_header = NULL;
5914         if (sd_ctl_dir[0].child)
5915                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5916 }
5917 #else
5918 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5919 {
5920 }
5921 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5922 {
5923 }
5924 #endif
5925
5926 /*
5927  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5928  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5929  */
5930 static int __cpuinit
5931 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5932 {
5933         struct task_struct *p;
5934         int cpu = (long)hcpu;
5935         unsigned long flags;
5936         struct rq *rq;
5937
5938         switch (action) {
5939
5940         case CPU_UP_PREPARE:
5941         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5942                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5943                 if (IS_ERR(p))
5944                         return NOTIFY_BAD;
5945                 kthread_bind(p, cpu);
5946                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5947                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5948                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5949                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5950                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5951                 break;
5952
5953         case CPU_ONLINE:
5954         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5955                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
5956                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5957
5958                 /* Update our root-domain */
5959                 rq = cpu_rq(cpu);
5960                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5961                 if (rq->rd) {
5962                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
5963                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
5964                 }
5965                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5966                 break;
5967
5968 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5969         case CPU_UP_CANCELED:
5970         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5971                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5972                         break;
5973                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
5974                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5975                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5976                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5977                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5978                 break;
5979
5980         case CPU_DEAD:
5981         case CPU_DEAD_FROZEN:
5982                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
5983                 migrate_live_tasks(cpu);
5984                 rq = cpu_rq(cpu);
5985                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5986                 rq->migration_thread = NULL;
5987                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5988                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5989                 update_rq_clock(rq);
5990                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5991                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5992                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5993                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5994                 migrate_dead_tasks(cpu);
5995                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5996                 cpuset_unlock();
5997                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5998                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5999
6000                 /*
6001                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6002                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6003                  * the requestors.
6004                  */
6005                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6006                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6007                         struct migration_req *req;
6008
6009                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6010                                          struct migration_req, list);
6011                         list_del_init(&req->list);
6012                         complete(&req->done);
6013                 }
6014                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6015                 break;
6016
6017         case CPU_DYING:
6018         case CPU_DYING_FROZEN:
6019                 /* Update our root-domain */
6020                 rq = cpu_rq(cpu);
6021                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6022                 if (rq->rd) {
6023                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6024                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6025                 }
6026                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6027                 break;
6028 #endif
6029         }
6030         return NOTIFY_OK;
6031 }
6032
6033 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6034  * happens before everything else.
6035  */
6036 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6037         .notifier_call = migration_call,
6038         .priority = 10
6039 };
6040
6041 void __init migration_init(void)
6042 {
6043         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6044         int err;
6045
6046         /* Start one for the boot CPU: */
6047         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6048         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6049         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6050         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6051 }
6052 #endif
6053
6054 #ifdef CONFIG_SMP
6055
6056 /* Number of possible processor ids */
6057 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
6058 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
6059
6060 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6061
6062 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level)
6063 {
6064         struct sched_group *group = sd->groups;
6065         cpumask_t groupmask;
6066         char str[NR_CPUS];
6067
6068         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
6069         cpus_clear(groupmask);
6070
6071         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6072
6073         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6074                 printk("does not load-balance\n");
6075                 if (sd->parent)
6076                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6077                                         " has parent");
6078                 return -1;
6079         }
6080
6081         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6082
6083         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6084                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6085                                 "CPU%d\n", cpu);
6086         }
6087         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6088                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6089                                 " CPU%d\n", cpu);
6090         }
6091
6092         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6093         do {
6094                 if (!group) {
6095                         printk("\n");
6096                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6097                         break;
6098                 }
6099
6100                 if (!group->__cpu_power) {
6101                         printk(KERN_CONT "\n");
6102                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6103                                         "set\n");
6104                         break;
6105                 }
6106
6107                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6108                         printk(KERN_CONT "\n");
6109                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6110                         break;
6111                 }
6112
6113                 if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
6114                         printk(KERN_CONT "\n");
6115                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6116                         break;
6117                 }
6118
6119                 cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
6120
6121                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
6122                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6123
6124                 group = group->next;
6125         } while (group != sd->groups);
6126         printk(KERN_CONT "\n");
6127
6128         if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
6129                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6130
6131         if (sd->parent && !cpus_subset(groupmask, sd->parent->span))
6132                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6133                         "of domain->span\n");
6134         return 0;
6135 }
6136
6137 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6138 {
6139         int level = 0;
6140
6141         if (!sd) {
6142                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6143                 return;
6144         }
6145
6146         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6147
6148         for (;;) {
6149                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level))
6150                         break;
6151                 level++;
6152                 sd = sd->parent;
6153                 if (!sd)
6154                         break;
6155         }
6156 }
6157 #else
6158 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6159 #endif
6160
6161 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6162 {
6163         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6164                 return 1;
6165
6166         /* Following flags need at least 2 groups */
6167         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6168                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6169                          SD_BALANCE_FORK |
6170                          SD_BALANCE_EXEC |
6171                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6172                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6173                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6174                         return 0;
6175         }
6176
6177         /* Following flags don't use groups */
6178         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6179                          SD_WAKE_AFFINE |
6180                          SD_WAKE_BALANCE))
6181                 return 0;
6182
6183         return 1;
6184 }
6185
6186 static int
6187 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6188 {
6189         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6190
6191         if (sd_degenerate(parent))
6192                 return 1;
6193
6194         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6195                 return 0;
6196
6197         /* Does parent contain flags not in child? */
6198         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6199         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6200                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6201         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6202         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6203                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6204                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6205                                 SD_BALANCE_FORK |
6206                                 SD_BALANCE_EXEC |
6207                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6208                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6209         }
6210         if (~cflags & pflags)
6211                 return 0;
6212
6213         return 1;
6214 }
6215
6216 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6217 {
6218         unsigned long flags;
6219         const struct sched_class *class;
6220
6221         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6222
6223         if (rq->rd) {
6224                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6225
6226                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6227                         if (class->leave_domain)
6228                                 class->leave_domain(rq);
6229                 }
6230
6231                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6232                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6233
6234                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6235                         kfree(old_rd);
6236         }
6237
6238         atomic_inc(&rd->refcount);
6239         rq->rd = rd;
6240
6241         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6242         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6243                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6244
6245         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6246                 if (class->join_domain)
6247                         class->join_domain(rq);
6248         }
6249
6250         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6251 }
6252
6253 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6254 {
6255         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6256
6257         cpus_clear(rd->span);
6258         cpus_clear(rd->online);
6259 }
6260
6261 static void init_defrootdomain(void)
6262 {
6263         init_rootdomain(&def_root_domain);
6264         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6265 }
6266
6267 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6268 {
6269         struct root_domain *rd;
6270
6271         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6272         if (!rd)
6273                 return NULL;
6274
6275         init_rootdomain(rd);
6276
6277         return rd;
6278 }
6279
6280 /*
6281  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6282  * hold the hotplug lock.
6283  */
6284 static void
6285 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6286 {
6287         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6288         struct sched_domain *tmp;
6289
6290         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6291         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6292                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6293                 if (!parent)
6294                         break;
6295                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6296                         tmp->parent = parent->parent;
6297                         if (parent->parent)
6298                                 parent->parent->child = tmp;
6299                 }
6300         }
6301
6302         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6303                 sd = sd->parent;
6304                 if (sd)
6305                         sd->child = NULL;
6306         }
6307
6308         sched_domain_debug(sd, cpu);
6309
6310         rq_attach_root(rq, rd);
6311         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6312 }
6313
6314 /* cpus with isolated domains */
6315 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6316
6317 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6318 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6319 {
6320         int ints[NR_CPUS], i;
6321
6322         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6323         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6324         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6325                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6326                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6327         return 1;
6328 }
6329
6330 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6331
6332 /*
6333  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6334  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6335  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6336  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6337  *
6338  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6339  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6340  * and ->cpu_power to 0.
6341  */
6342 static void
6343 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
6344                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6345                                         struct sched_group **sg))
6346 {
6347         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6348         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6349         int i;
6350
6351         for_each_cpu_mask(i, span) {
6352                 struct sched_group *sg;
6353                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
6354                 int j;
6355
6356                 if (cpu_isset(i, covered))
6357                         continue;
6358
6359                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
6360                 sg->__cpu_power = 0;
6361
6362                 for_each_cpu_mask(j, span) {
6363                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
6364                                 continue;
6365
6366                         cpu_set(j, covered);
6367                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6368                 }
6369                 if (!first)
6370                         first = sg;
6371                 if (last)
6372                         last->next = sg;
6373                 last = sg;
6374         }
6375         last->next = first;
6376 }
6377
6378 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6379
6380 #ifdef CONFIG_NUMA
6381
6382 /**
6383  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6384  * @node: node whose sched_domain we're building
6385  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6386  *
6387  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6388  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6389  *
6390  * Should use nodemask_t.
6391  */
6392 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6393 {
6394         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6395
6396         min_val = INT_MAX;
6397
6398         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6399                 /* Start at @node */
6400                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6401
6402                 if (!nr_cpus_node(n))
6403                         continue;
6404
6405                 /* Skip already used nodes */
6406                 if (test_bit(n, used_nodes))
6407                         continue;
6408
6409                 /* Simple min distance search */
6410                 val = node_distance(node, n);
6411
6412                 if (val < min_val) {
6413                         min_val = val;
6414                         best_node = n;
6415                 }
6416         }
6417
6418         set_bit(best_node, used_nodes);
6419         return best_node;
6420 }
6421
6422 /**
6423  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6424  * @node: node whose cpumask we're constructing
6425  * @size: number of nodes to include in this span
6426  *
6427  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6428  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6429  * out optimally.
6430  */
6431 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6432 {
6433         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6434         cpumask_t span, nodemask;
6435         int i;
6436
6437         cpus_clear(span);
6438         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6439
6440         nodemask = node_to_cpumask(node);
6441         cpus_or(span, span, nodemask);
6442         set_bit(node, used_nodes);
6443
6444         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6445                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6446
6447                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6448                 cpus_or(span, span, nodemask);
6449         }
6450
6451         return span;
6452 }
6453 #endif
6454
6455 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6456
6457 /*
6458  * SMT sched-domains:
6459  */
6460 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6461 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6462 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6463
6464 static int
6465 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6466 {
6467         if (sg)
6468                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6469         return cpu;
6470 }
6471 #endif
6472
6473 /*
6474  * multi-core sched-domains:
6475  */
6476 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6477 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6478 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6479 #endif
6480
6481 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6482 static int
6483 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6484 {
6485         int group;
6486         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6487         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6488         group = first_cpu(mask);
6489         if (sg)
6490                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6491         return group;
6492 }
6493 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6494 static int
6495 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6496 {
6497         if (sg)
6498                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6499         return cpu;
6500 }
6501 #endif
6502
6503 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6504 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6505
6506 static int
6507 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg)
6508 {
6509         int group;
6510 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6511         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6512         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6513         group = first_cpu(mask);
6514 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6515         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6516         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6517         group = first_cpu(mask);
6518 #else
6519         group = cpu;
6520 #endif
6521         if (sg)
6522                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6523         return group;
6524 }
6525
6526 #ifdef CONFIG_NUMA
6527 /*
6528  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6529  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6530  * gets dynamically allocated.
6531  */
6532 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6533 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6534
6535 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6536 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6537
6538 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6539                                  struct sched_group **sg)
6540 {
6541         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6542         int group;
6543
6544         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6545         group = first_cpu(nodemask);
6546
6547         if (sg)
6548                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6549         return group;
6550 }
6551
6552 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6553 {
6554         struct sched_group *sg = group_head;
6555         int j;
6556
6557         if (!sg)
6558                 return;
6559         do {
6560                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6561                         struct sched_domain *sd;
6562
6563                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6564                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6565                                 /*
6566                                  * Only add "power" once for each
6567                                  * physical package.
6568                                  */
6569                                 continue;
6570                         }
6571
6572                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6573                 }
6574                 sg = sg->next;
6575         } while (sg != group_head);
6576 }
6577 #endif
6578
6579 #ifdef CONFIG_NUMA
6580 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6581 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6582 {
6583         int cpu, i;
6584
6585         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6586                 struct sched_group **sched_group_nodes
6587                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6588
6589                 if (!sched_group_nodes)
6590                         continue;
6591
6592                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6593                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6594                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6595
6596                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6597                         if (cpus_empty(nodemask))
6598                                 continue;
6599
6600                         if (sg == NULL)
6601                                 continue;
6602                         sg = sg->next;
6603 next_sg:
6604                         oldsg = sg;
6605                         sg = sg->next;
6606                         kfree(oldsg);
6607                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6608                                 goto next_sg;
6609                 }
6610                 kfree(sched_group_nodes);
6611                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6612         }
6613 }
6614 #else
6615 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6616 {
6617 }
6618 #endif
6619
6620 /*
6621  * Initialize sched groups cpu_power.
6622  *
6623  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6624  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6625  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6626  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6627  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6628  * less cpu_power.
6629  *
6630  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6631  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6632  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6633  */
6634 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6635 {
6636         struct sched_domain *child;
6637         struct sched_group *group;
6638
6639         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6640
6641         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6642                 return;
6643
6644         child = sd->child;
6645
6646         sd->groups->__cpu_power = 0;
6647
6648         /*
6649          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6650          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6651          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6652          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6653          * same sched domain.
6654          */
6655         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6656                        (child->flags &
6657                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6658                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6659                 return;
6660         }
6661
6662         /*
6663          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6664          */
6665         group = child->groups;
6666         do {
6667                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6668                 group = group->next;
6669         } while (group != child->groups);
6670 }
6671
6672 /*
6673  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6674  * to the individual cpus
6675  */
6676 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6677 {
6678         int i;
6679         struct root_domain *rd;
6680 #ifdef CONFIG_NUMA
6681         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6682         int sd_allnodes = 0;
6683
6684         /*
6685          * Allocate the per-node list of sched groups
6686          */
6687         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6688                                     GFP_KERNEL);
6689         if (!sched_group_nodes) {
6690                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6691                 return -ENOMEM;
6692         }
6693         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6694 #endif
6695
6696         rd = alloc_rootdomain();
6697         if (!rd) {
6698                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6699                 return -ENOMEM;
6700         }
6701
6702         /*
6703          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6704          */
6705         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6706                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6707                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6708
6709                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6710
6711 #ifdef CONFIG_NUMA
6712                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6713                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6714                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6715                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6716                         sd->span = *cpu_map;
6717                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6718                         p = sd;
6719                         sd_allnodes = 1;
6720                 } else
6721                         p = NULL;
6722
6723                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6724                 *sd = SD_NODE_INIT;
6725                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6726                 sd->parent = p;
6727                 if (p)
6728                         p->child = sd;
6729                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6730 #endif
6731
6732                 p = sd;
6733                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6734                 *sd = SD_CPU_INIT;
6735                 sd->span = nodemask;
6736                 sd->parent = p;
6737                 if (p)
6738                         p->child = sd;
6739                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6740
6741 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6742                 p = sd;
6743                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6744                 *sd = SD_MC_INIT;
6745                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6746                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6747                 sd->parent = p;
6748                 p->child = sd;
6749                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6750 #endif
6751
6752 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6753                 p = sd;
6754                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6755                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6756                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6757                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6758                 sd->parent = p;
6759                 p->child = sd;
6760                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6761 #endif
6762         }
6763
6764 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6765         /* Set up CPU (sibling) groups */
6766         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6767                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6768                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6769                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6770                         continue;
6771