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