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