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