Merge branches 'sched/rt' and 'sched/urgent' into sched/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
337 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
338 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
339 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
340
341 /*
342  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
343  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
344  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
345  * too large, so as the shares value of a task group.
346  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
347  *  limitation from this.)
348  */
349 #define MIN_SHARES      2
350 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
351
352 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
353 #endif
354
355 /* Default task group.
356  *      Every task in system belong to this group at bootup.
357  */
358 struct task_group init_task_group;
359
360 /* return group to which a task belongs */
361 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
362 {
363         struct task_group *tg;
364
365 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
366         rcu_read_lock();
367         tg = __task_cred(p)->user->tg;
368         rcu_read_unlock();
369 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
370         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
371                                 struct task_group, css);
372 #else
373         tg = &init_task_group;
374 #endif
375         return tg;
376 }
377
378 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
380 {
381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
382         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
383         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
384 #endif
385
386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
387         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
388         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
389 #endif
390 }
391
392 #else
393
394 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
395 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
396 {
397         return NULL;
398 }
399
400 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
401
402 /* CFS-related fields in a runqueue */
403 struct cfs_rq {
404         struct load_weight load;
405         unsigned long nr_running;
406
407         u64 exec_clock;
408         u64 min_vruntime;
409
410         struct rb_root tasks_timeline;
411         struct rb_node *rb_leftmost;
412
413         struct list_head tasks;
414         struct list_head *balance_iterator;
415
416         /*
417          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
418          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
419          */
420         struct sched_entity *curr, *next, *last;
421
422         unsigned int nr_spread_over;
423
424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
425         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
426
427         /*
428          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
429          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
430          * (like users, containers etc.)
431          *
432          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
433          * list is used during load balance.
434          */
435         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
436         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
437
438 #ifdef CONFIG_SMP
439         /*
440          * the part of load.weight contributed by tasks
441          */
442         unsigned long task_weight;
443
444         /*
445          *   h_load = weight * f(tg)
446          *
447          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
448          * this group.
449          */
450         unsigned long h_load;
451
452         /*
453          * this cpu's part of tg->shares
454          */
455         unsigned long shares;
456
457         /*
458          * load.weight at the time we set shares
459          */
460         unsigned long rq_weight;
461 #endif
462 #endif
463 };
464
465 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
466 struct rt_rq {
467         struct rt_prio_array active;
468         unsigned long rt_nr_running;
469 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
470         struct {
471                 int curr; /* highest queued rt task prio */
472 #ifdef CONFIG_SMP
473                 int next; /* next highest */
474 #endif
475         } highest_prio;
476 #endif
477 #ifdef CONFIG_SMP
478         unsigned long rt_nr_migratory;
479         int overloaded;
480         struct plist_head pushable_tasks;
481 #endif
482         int rt_throttled;
483         u64 rt_time;
484         u64 rt_runtime;
485         /* Nests inside the rq lock: */
486         spinlock_t rt_runtime_lock;
487
488 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
489         unsigned long rt_nr_boosted;
490
491         struct rq *rq;
492         struct list_head leaf_rt_rq_list;
493         struct task_group *tg;
494         struct sched_rt_entity *rt_se;
495 #endif
496 };
497
498 #ifdef CONFIG_SMP
499
500 /*
501  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
502  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
503  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
504  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
505  * object.
506  *
507  */
508 struct root_domain {
509         atomic_t refcount;
510         cpumask_var_t span;
511         cpumask_var_t online;
512
513         /*
514          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
515          * one runnable RT task.
516          */
517         cpumask_var_t rto_mask;
518         atomic_t rto_count;
519 #ifdef CONFIG_SMP
520         struct cpupri cpupri;
521 #endif
522 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
523         /*
524          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
525          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
526          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
527          */
528         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
529 #endif
530 };
531
532 /*
533  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
534  * members (mimicking the global state we have today).
535  */
536 static struct root_domain def_root_domain;
537
538 #endif
539
540 /*
541  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
542  *
543  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
544  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
545  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
546  */
547 struct rq {
548         /* runqueue lock: */
549         spinlock_t lock;
550
551         /*
552          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
553          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
554          */
555         unsigned long nr_running;
556         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
557         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
558         unsigned char idle_at_tick;
559 #ifdef CONFIG_NO_HZ
560         unsigned long last_tick_seen;
561         unsigned char in_nohz_recently;
562 #endif
563         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
564         struct load_weight load;
565         unsigned long nr_load_updates;
566         u64 nr_switches;
567
568         struct cfs_rq cfs;
569         struct rt_rq rt;
570
571 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
572         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
573         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
574 #endif
575 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
576         struct list_head leaf_rt_rq_list;
577 #endif
578
579         /*
580          * This is part of a global counter where only the total sum
581          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
582          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
583          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
584          */
585         unsigned long nr_uninterruptible;
586
587         struct task_struct *curr, *idle;
588         unsigned long next_balance;
589         struct mm_struct *prev_mm;
590
591         u64 clock;
592
593         atomic_t nr_iowait;
594
595 #ifdef CONFIG_SMP
596         struct root_domain *rd;
597         struct sched_domain *sd;
598
599         /* For active balancing */
600         int active_balance;
601         int push_cpu;
602         /* cpu of this runqueue: */
603         int cpu;
604         int online;
605
606         unsigned long avg_load_per_task;
607
608         struct task_struct *migration_thread;
609         struct list_head migration_queue;
610 #endif
611
612 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         int hrtick_csd_pending;
615         struct call_single_data hrtick_csd;
616 #endif
617         struct hrtimer hrtick_timer;
618 #endif
619
620 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
621         /* latency stats */
622         struct sched_info rq_sched_info;
623         unsigned long long rq_cpu_time;
624         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
625
626         /* sys_sched_yield() stats */
627         unsigned int yld_exp_empty;
628         unsigned int yld_act_empty;
629         unsigned int yld_both_empty;
630         unsigned int yld_count;
631
632         /* schedule() stats */
633         unsigned int sched_switch;
634         unsigned int sched_count;
635         unsigned int sched_goidle;
636
637         /* try_to_wake_up() stats */
638         unsigned int ttwu_count;
639         unsigned int ttwu_local;
640
641         /* BKL stats */
642         unsigned int bkl_count;
643 #endif
644 };
645
646 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
647
648 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
649 {
650         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
651 }
652
653 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
654 {
655 #ifdef CONFIG_SMP
656         return rq->cpu;
657 #else
658         return 0;
659 #endif
660 }
661
662 /*
663  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
664  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
665  *
666  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
667  * preempt-disabled sections.
668  */
669 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
670         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
671
672 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
673 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
674 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
675 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
676
677 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
678 {
679         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
680 }
681
682 /*
683  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
684  */
685 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
686 # define const_debug __read_mostly
687 #else
688 # define const_debug static const
689 #endif
690
691 /**
692  * runqueue_is_locked
693  *
694  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
695  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
696  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
697  */
698 int runqueue_is_locked(void)
699 {
700         int cpu = get_cpu();
701         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
702         int ret;
703
704         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
705         put_cpu();
706         return ret;
707 }
708
709 /*
710  * Debugging: various feature bits
711  */
712
713 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
714         __SCHED_FEAT_##name ,
715
716 enum {
717 #include "sched_features.h"
718 };
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
723         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
724
725 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
726 #include "sched_features.h"
727         0;
728
729 #undef SCHED_FEAT
730
731 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
732 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
733         #name ,
734
735 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
736 #include "sched_features.h"
737         NULL
738 };
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
743 {
744         int i;
745
746         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
747                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
748                         seq_puts(m, "NO_");
749                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
750         }
751         seq_puts(m, "\n");
752
753         return 0;
754 }
755
756 static ssize_t
757 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
758                 size_t cnt, loff_t *ppos)
759 {
760         char buf[64];
761         char *cmp = buf;
762         int neg = 0;
763         int i;
764
765         if (cnt > 63)
766                 cnt = 63;
767
768         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
769                 return -EFAULT;
770
771         buf[cnt] = 0;
772
773         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
774                 neg = 1;
775                 cmp += 3;
776         }
777
778         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
779                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
780
781                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
782                         if (neg)
783                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
784                         else
785                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
786                         break;
787                 }
788         }
789
790         if (!sched_feat_names[i])
791                 return -EINVAL;
792
793         filp->f_pos += cnt;
794
795         return cnt;
796 }
797
798 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
799 {
800         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
801 }
802
803 static struct file_operations sched_feat_fops = {
804         .open           = sched_feat_open,
805         .write          = sched_feat_write,
806         .read           = seq_read,
807         .llseek         = seq_lseek,
808         .release        = single_release,
809 };
810
811 static __init int sched_init_debug(void)
812 {
813         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
814                         &sched_feat_fops);
815
816         return 0;
817 }
818 late_initcall(sched_init_debug);
819
820 #endif
821
822 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
823
824 /*
825  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
826  * Limited because this is done with IRQs disabled.
827  */
828 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
829
830 /*
831  * ratelimit for updating the group shares.
832  * default: 0.25ms
833  */
834 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
835
836 /*
837  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
838  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
839  * default: 4
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
842
843 /*
844  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
845  * default: 1s
846  */
847 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
848
849 static __read_mostly int scheduler_running;
850
851 /*
852  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
853  * default: 0.95s
854  */
855 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
856
857 static inline u64 global_rt_period(void)
858 {
859         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
860 }
861
862 static inline u64 global_rt_runtime(void)
863 {
864         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
865                 return RUNTIME_INF;
866
867         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
868 }
869
870 #ifndef prepare_arch_switch
871 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
872 #endif
873 #ifndef finish_arch_switch
874 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
875 #endif
876
877 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return rq->curr == p;
880 }
881
882 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
883 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
884 {
885         return task_current(rq, p);
886 }
887
888 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
889 {
890 }
891
892 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
893 {
894 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
895         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
896         rq->lock.owner = current;
897 #endif
898         /*
899          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
900          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
901          * prev into current:
902          */
903         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
904
905         spin_unlock_irq(&rq->lock);
906 }
907
908 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
909 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         return p->oncpu;
913 #else
914         return task_current(rq, p);
915 #endif
916 }
917
918 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
919 {
920 #ifdef CONFIG_SMP
921         /*
922          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
923          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
924          * here.
925          */
926         next->oncpu = 1;
927 #endif
928 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
929         spin_unlock_irq(&rq->lock);
930 #else
931         spin_unlock(&rq->lock);
932 #endif
933 }
934
935 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
936 {
937 #ifdef CONFIG_SMP
938         /*
939          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
940          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
941          * finished.
942          */
943         smp_wmb();
944         prev->oncpu = 0;
945 #endif
946 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
947         local_irq_enable();
948 #endif
949 }
950 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
951
952 /*
953  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
954  * Must be called interrupts disabled.
955  */
956 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         for (;;) {
960                 struct rq *rq = task_rq(p);
961                 spin_lock(&rq->lock);
962                 if (likely(rq == task_rq(p)))
963                         return rq;
964                 spin_unlock(&rq->lock);
965         }
966 }
967
968 /*
969  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
970  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
971  * explicitly disabling preemption.
972  */
973 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
974         __acquires(rq->lock)
975 {
976         struct rq *rq;
977
978         for (;;) {
979                 local_irq_save(*flags);
980                 rq = task_rq(p);
981                 spin_lock(&rq->lock);
982                 if (likely(rq == task_rq(p)))
983                         return rq;
984                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
985         }
986 }
987
988 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
989 {
990         struct rq *rq = task_rq(p);
991
992         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
993         spin_unlock_wait(&rq->lock);
994 }
995
996 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock(&rq->lock);
1000 }
1001
1002 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1003         __releases(rq->lock)
1004 {
1005         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1006 }
1007
1008 /*
1009  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1010  */
1011 static struct rq *this_rq_lock(void)
1012         __acquires(rq->lock)
1013 {
1014         struct rq *rq;
1015
1016         local_irq_disable();
1017         rq = this_rq();
1018         spin_lock(&rq->lock);
1019
1020         return rq;
1021 }
1022
1023 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1024 /*
1025  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1026  *
1027  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1028  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1029  * reschedule event.
1030  *
1031  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1032  * rq->lock.
1033  */
1034
1035 /*
1036  * Use hrtick when:
1037  *  - enabled by features
1038  *  - hrtimer is actually high res
1039  */
1040 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (!sched_feat(HRTICK))
1043                 return 0;
1044         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1045                 return 0;
1046         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1050 {
1051         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1052                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * High-resolution timer tick.
1057  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1058  */
1059 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1060 {
1061         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1062
1063         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1064
1065         spin_lock(&rq->lock);
1066         update_rq_clock(rq);
1067         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1068         spin_unlock(&rq->lock);
1069
1070         return HRTIMER_NORESTART;
1071 }
1072
1073 #ifdef CONFIG_SMP
1074 /*
1075  * called from hardirq (IPI) context
1076  */
1077 static void __hrtick_start(void *arg)
1078 {
1079         struct rq *rq = arg;
1080
1081         spin_lock(&rq->lock);
1082         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1083         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1084         spin_unlock(&rq->lock);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Called to set the hrtick timer state.
1089  *
1090  * called with rq->lock held and irqs disabled
1091  */
1092 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1093 {
1094         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1095         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1096
1097         hrtimer_set_expires(timer, time);
1098
1099         if (rq == this_rq()) {
1100                 hrtimer_restart(timer);
1101         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1102                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1103                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1104         }
1105 }
1106
1107 static int
1108 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1109 {
1110         int cpu = (int)(long)hcpu;
1111
1112         switch (action) {
1113         case CPU_UP_CANCELED:
1114         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1115         case CPU_DOWN_PREPARE:
1116         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1117         case CPU_DEAD:
1118         case CPU_DEAD_FROZEN:
1119                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1120                 return NOTIFY_OK;
1121         }
1122
1123         return NOTIFY_DONE;
1124 }
1125
1126 static __init void init_hrtick(void)
1127 {
1128         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1129 }
1130 #else
1131 /*
1132  * Called to set the hrtick timer state.
1133  *
1134  * called with rq->lock held and irqs disabled
1135  */
1136 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1137 {
1138         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1139 }
1140
1141 static inline void init_hrtick(void)
1142 {
1143 }
1144 #endif /* CONFIG_SMP */
1145
1146 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1147 {
1148 #ifdef CONFIG_SMP
1149         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1150
1151         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1152         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1153         rq->hrtick_csd.info = rq;
1154 #endif
1155
1156         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1157         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1158 }
1159 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1160 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1161 {
1162 }
1163
1164 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1165 {
1166 }
1167
1168 static inline void init_hrtick(void)
1169 {
1170 }
1171 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1172
1173 /*
1174  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1175  *
1176  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1177  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1178  * the target CPU.
1179  */
1180 #ifdef CONFIG_SMP
1181
1182 #ifndef tsk_is_polling
1183 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1184 #endif
1185
1186 static void resched_task(struct task_struct *p)
1187 {
1188         int cpu;
1189
1190         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1191
1192         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1193                 return;
1194
1195         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1196
1197         cpu = task_cpu(p);
1198         if (cpu == smp_processor_id())
1199                 return;
1200
1201         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1202         smp_mb();
1203         if (!tsk_is_polling(p))
1204                 smp_send_reschedule(cpu);
1205 }
1206
1207 static void resched_cpu(int cpu)
1208 {
1209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1210         unsigned long flags;
1211
1212         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1213                 return;
1214         resched_task(cpu_curr(cpu));
1215         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1216 }
1217
1218 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1219 /*
1220  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1221  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1222  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1223  * idle system the next event might even be infinite time into the
1224  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1225  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1226  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1227  * wheel for the next timer event.
1228  */
1229 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1230 {
1231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1232
1233         if (cpu == smp_processor_id())
1234                 return;
1235
1236         /*
1237          * This is safe, as this function is called with the timer
1238          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1239          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1240          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1241          * timer into account automatically.
1242          */
1243         if (rq->curr != rq->idle)
1244                 return;
1245
1246         /*
1247          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1248          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1249          * idle task through an additional NOOP schedule()
1250          */
1251         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1252
1253         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1254         smp_mb();
1255         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1256                 smp_send_reschedule(cpu);
1257 }
1258 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1259
1260 #else /* !CONFIG_SMP */
1261 static void resched_task(struct task_struct *p)
1262 {
1263         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1264         set_tsk_need_resched(p);
1265 }
1266 #endif /* CONFIG_SMP */
1267
1268 #if BITS_PER_LONG == 32
1269 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1270 #else
1271 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1272 #endif
1273
1274 #define WMULT_SHIFT     32
1275
1276 /*
1277  * Shift right and round:
1278  */
1279 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1280
1281 /*
1282  * delta *= weight / lw
1283  */
1284 static unsigned long
1285 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1286                 struct load_weight *lw)
1287 {
1288         u64 tmp;
1289
1290         if (!lw->inv_weight) {
1291                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1292                         lw->inv_weight = 1;
1293                 else
1294                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1295                                 / (lw->weight+1);
1296         }
1297
1298         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1299         /*
1300          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1301          */
1302         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1303                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1304                         WMULT_SHIFT/2);
1305         else
1306                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1307
1308         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1309 }
1310
1311 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1312 {
1313         lw->weight += inc;
1314         lw->inv_weight = 0;
1315 }
1316
1317 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1318 {
1319         lw->weight -= dec;
1320         lw->inv_weight = 0;
1321 }
1322
1323 /*
1324  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1325  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1326  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1327  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1328  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1329  * slice expiry etc.
1330  */
1331
1332 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1333 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1334
1335 /*
1336  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1337  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1338  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1339  * that remained on nice 0.
1340  *
1341  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1342  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1343  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1344  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1345  * the relative distance between them is ~25%.)
1346  */
1347 static const int prio_to_weight[40] = {
1348  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1349  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1350  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1351  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1352  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1353  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1354  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1355  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1356 };
1357
1358 /*
1359  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1360  *
1361  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1362  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1363  * into multiplications:
1364  */
1365 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1366  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1367  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1368  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1369  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1370  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1371  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1372  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1373  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1374 };
1375
1376 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1377
1378 /*
1379  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1380  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1381  * structures to the load-balancing proper:
1382  */
1383 struct rq_iterator {
1384         void *arg;
1385         struct task_struct *(*start)(void *);
1386         struct task_struct *(*next)(void *);
1387 };
1388
1389 #ifdef CONFIG_SMP
1390 static unsigned long
1391 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1392               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1393               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1394               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1395
1396 static int
1397 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1398                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1399                    struct rq_iterator *iterator);
1400 #endif
1401
1402 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1403 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1404 #else
1405 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1406 #endif
1407
1408 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1409 {
1410         update_load_add(&rq->load, load);
1411 }
1412
1413 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1414 {
1415         update_load_sub(&rq->load, load);
1416 }
1417
1418 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1419 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1420
1421 /*
1422  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1423  * leaving it for the final time.
1424  */
1425 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1426 {
1427         struct task_group *parent, *child;
1428         int ret;
1429
1430         rcu_read_lock();
1431         parent = &root_task_group;
1432 down:
1433         ret = (*down)(parent, data);
1434         if (ret)
1435                 goto out_unlock;
1436         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1437                 parent = child;
1438                 goto down;
1439
1440 up:
1441                 continue;
1442         }
1443         ret = (*up)(parent, data);
1444         if (ret)
1445                 goto out_unlock;
1446
1447         child = parent;
1448         parent = parent->parent;
1449         if (parent)
1450                 goto up;
1451 out_unlock:
1452         rcu_read_unlock();
1453
1454         return ret;
1455 }
1456
1457 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1458 {
1459         return 0;
1460 }
1461 #endif
1462
1463 #ifdef CONFIG_SMP
1464 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1465 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1466 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1467
1468 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1469 {
1470         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1471         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1472
1473         if (nr_running)
1474                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1475         else
1476                 rq->avg_load_per_task = 0;
1477
1478         return rq->avg_load_per_task;
1479 }
1480
1481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1482
1483 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1484
1485 /*
1486  * Calculate and set the cpu's group shares.
1487  */
1488 static void
1489 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1490                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1491 {
1492         unsigned long shares;
1493         unsigned long rq_weight;
1494
1495         if (!tg->se[cpu])
1496                 return;
1497
1498         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1499
1500         /*
1501          *           \Sum shares * rq_weight
1502          * shares =  -----------------------
1503          *               \Sum rq_weight
1504          *
1505          */
1506         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1507         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1508
1509         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1510                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1511                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1512                 unsigned long flags;
1513
1514                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1515                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1516
1517                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1518                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1519         }
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1524  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1525  * parent group depends on the shares of its child groups.
1526  */
1527 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1528 {
1529         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1530         unsigned long shares = 0;
1531         struct sched_domain *sd = data;
1532         int i;
1533
1534         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1535                 /*
1536                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1537                  * is one of average load so that when a new task gets to
1538                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1539                  */
1540                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1541                 if (!weight)
1542                         weight = NICE_0_LOAD;
1543
1544                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1545                 rq_weight += weight;
1546                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1547         }
1548
1549         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1550                 shares = tg->shares;
1551
1552         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1553                 shares = tg->shares;
1554
1555         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1556                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1557
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1563  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1564  * group is a fraction of its parents load.
1565  */
1566 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1567 {
1568         unsigned long load;
1569         long cpu = (long)data;
1570
1571         if (!tg->parent) {
1572                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1573         } else {
1574                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1575                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1576                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1577         }
1578
1579         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1580
1581         return 0;
1582 }
1583
1584 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1585 {
1586         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1587         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1588
1589         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1590                 sd->last_update = now;
1591                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1592         }
1593 }
1594
1595 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         spin_unlock(&rq->lock);
1598         update_shares(sd);
1599         spin_lock(&rq->lock);
1600 }
1601
1602 static void update_h_load(long cpu)
1603 {
1604         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1605 }
1606
1607 #else
1608
1609 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1610 {
1611 }
1612
1613 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1614 {
1615 }
1616
1617 #endif
1618
1619 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1620
1621 /*
1622  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1623  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1624  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1625  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1626  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1627  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1628  */
1629 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1630         __releases(this_rq->lock)
1631         __acquires(busiest->lock)
1632         __acquires(this_rq->lock)
1633 {
1634         spin_unlock(&this_rq->lock);
1635         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1636
1637         return 1;
1638 }
1639
1640 #else
1641 /*
1642  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1643  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1644  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1645  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1646  * regardless of entry order into the function.
1647  */
1648 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1649         __releases(this_rq->lock)
1650         __acquires(busiest->lock)
1651         __acquires(this_rq->lock)
1652 {
1653         int ret = 0;
1654
1655         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1656                 if (busiest < this_rq) {
1657                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1658                         spin_lock(&busiest->lock);
1659                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1660                         ret = 1;
1661                 } else
1662                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1663         }
1664         return ret;
1665 }
1666
1667 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1668
1669 /*
1670  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1671  */
1672 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1673 {
1674         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1675                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1676                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1677                 BUG_ON(1);
1678         }
1679
1680         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1681 }
1682
1683 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684         __releases(busiest->lock)
1685 {
1686         spin_unlock(&busiest->lock);
1687         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1688 }
1689 #endif
1690
1691 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1692 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1693 {
1694 #ifdef CONFIG_SMP
1695         cfs_rq->shares = shares;
1696 #endif
1697 }
1698 #endif
1699
1700 #include "sched_stats.h"
1701 #include "sched_idletask.c"
1702 #include "sched_fair.c"
1703 #include "sched_rt.c"
1704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1705 # include "sched_debug.c"
1706 #endif
1707
1708 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1709 #define for_each_class(class) \
1710    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1711
1712 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1713 {
1714         rq->nr_running++;
1715 }
1716
1717 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1718 {
1719         rq->nr_running--;
1720 }
1721
1722 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1723 {
1724         if (task_has_rt_policy(p)) {
1725                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1726                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1727                 return;
1728         }
1729
1730         /*
1731          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1732          */
1733         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1734                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1735                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1736                 return;
1737         }
1738
1739         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1740         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1741 }
1742
1743 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1744 {
1745         s64 diff = sample - *avg;
1746         *avg += diff >> 3;
1747 }
1748
1749 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1750 {
1751         if (wakeup)
1752                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1753
1754         sched_info_queued(p);
1755         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1756         p->se.on_rq = 1;
1757 }
1758
1759 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1760 {
1761         if (sleep) {
1762                 if (p->se.last_wakeup) {
1763                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1764                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1765                         p->se.last_wakeup = 0;
1766                 } else {
1767                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1768                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1769                 }
1770         }
1771
1772         sched_info_dequeued(p);
1773         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1774         p->se.on_rq = 0;
1775 }
1776
1777 /*
1778  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1779  */
1780 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1781 {
1782         return p->static_prio;
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1787  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1788  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1789  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1790  * estimator recalculates.
1791  */
1792 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1793 {
1794         int prio;
1795
1796         if (task_has_rt_policy(p))
1797                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1798         else
1799                 prio = __normal_prio(p);
1800         return prio;
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1805  * taken into account by the scheduler. This value might
1806  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1807  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1808  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1809  */
1810 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1811 {
1812         p->normal_prio = normal_prio(p);
1813         /*
1814          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1815          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1816          * to the normal priority:
1817          */
1818         if (!rt_prio(p->prio))
1819                 return p->normal_prio;
1820         return p->prio;
1821 }
1822
1823 /*
1824  * activate_task - move a task to the runqueue.
1825  */
1826 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1827 {
1828         if (task_contributes_to_load(p))
1829                 rq->nr_uninterruptible--;
1830
1831         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1832         inc_nr_running(rq);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1837  */
1838 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1839 {
1840         if (task_contributes_to_load(p))
1841                 rq->nr_uninterruptible++;
1842
1843         dequeue_task(rq, p, sleep);
1844         dec_nr_running(rq);
1845 }
1846
1847 /**
1848  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1849  * @p: the task in question.
1850  */
1851 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1852 {
1853         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1854 }
1855
1856 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1857 {
1858         set_task_rq(p, cpu);
1859 #ifdef CONFIG_SMP
1860         /*
1861          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1862          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1863          * per-task data have been completed by this moment.
1864          */
1865         smp_wmb();
1866         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1867 #endif
1868 }
1869
1870 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1871                                        const struct sched_class *prev_class,
1872                                        int oldprio, int running)
1873 {
1874         if (prev_class != p->sched_class) {
1875                 if (prev_class->switched_from)
1876                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1877                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1878         } else
1879                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1880 }
1881
1882 #ifdef CONFIG_SMP
1883
1884 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1885 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1886 {
1887         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Is this task likely cache-hot:
1892  */
1893 static int
1894 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1895 {
1896         s64 delta;
1897
1898         /*
1899          * Buddy candidates are cache hot:
1900          */
1901         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1902                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1903                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1904                 return 1;
1905
1906         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1907                 return 0;
1908
1909         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1910                 return 1;
1911         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1912                 return 0;
1913
1914         delta = now - p->se.exec_start;
1915
1916         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1917 }
1918
1919
1920 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1921 {
1922         int old_cpu = task_cpu(p);
1923         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1924         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1925                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1926         u64 clock_offset;
1927
1928         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1929
1930         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1931
1932 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1933         if (p->se.wait_start)
1934                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1935         if (p->se.sleep_start)
1936                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1937         if (p->se.block_start)
1938                 p->se.block_start -= clock_offset;
1939         if (old_cpu != new_cpu) {
1940                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1941                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1942                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1943         }
1944 #endif
1945         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1946                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1947
1948         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1949 }
1950
1951 struct migration_req {
1952         struct list_head list;
1953
1954         struct task_struct *task;
1955         int dest_cpu;
1956
1957         struct completion done;
1958 };
1959
1960 /*
1961  * The task's runqueue lock must be held.
1962  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1963  */
1964 static int
1965 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1966 {
1967         struct rq *rq = task_rq(p);
1968
1969         /*
1970          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1971          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1972          */
1973         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1974                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1975                 return 0;
1976         }
1977
1978         init_completion(&req->done);
1979         req->task = p;
1980         req->dest_cpu = dest_cpu;
1981         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1982
1983         return 1;
1984 }
1985
1986 /*
1987  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1988  *
1989  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1990  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1991  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1992  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1993  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1994  * @p has remained unscheduled the whole time.
1995  *
1996  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1997  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1998  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1999  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2000  * waiting to become inactive.
2001  */
2002 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2003 {
2004         unsigned long flags;
2005         int running, on_rq;
2006         unsigned long ncsw;
2007         struct rq *rq;
2008
2009         for (;;) {
2010                 /*
2011                  * We do the initial early heuristics without holding
2012                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2013                  * the runqueue lock when things look like they will
2014                  * work out!
2015                  */
2016                 rq = task_rq(p);
2017
2018                 /*
2019                  * If the task is actively running on another CPU
2020                  * still, just relax and busy-wait without holding
2021                  * any locks.
2022                  *
2023                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2024                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2025                  * But we don't care, since "task_running()" will
2026                  * return false if the runqueue has changed and p
2027                  * is actually now running somewhere else!
2028                  */
2029                 while (task_running(rq, p)) {
2030                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2031                                 return 0;
2032                         cpu_relax();
2033                 }
2034
2035                 /*
2036                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2037                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2038                  * just go back and repeat.
2039                  */
2040                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2041                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2042                 running = task_running(rq, p);
2043                 on_rq = p->se.on_rq;
2044                 ncsw = 0;
2045                 if (!match_state || p->state == match_state)
2046                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2047                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2048
2049                 /*
2050                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2051                  */
2052                 if (unlikely(!ncsw))
2053                         break;
2054
2055                 /*
2056                  * Was it really running after all now that we
2057                  * checked with the proper locks actually held?
2058                  *
2059                  * Oops. Go back and try again..
2060                  */
2061                 if (unlikely(running)) {
2062                         cpu_relax();
2063                         continue;
2064                 }
2065
2066                 /*
2067                  * It's not enough that it's not actively running,
2068                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2069                  * preempted!
2070                  *
2071                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2072                  * running right now), it's preempted, and we should
2073                  * yield - it could be a while.
2074                  */
2075                 if (unlikely(on_rq)) {
2076                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2077                         continue;
2078                 }
2079
2080                 /*
2081                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2082                  * runnable, which means that it will never become
2083                  * running in the future either. We're all done!
2084                  */
2085                 break;
2086         }
2087
2088         return ncsw;
2089 }
2090
2091 /***
2092  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2093  * @p: the to-be-kicked thread
2094  *
2095  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2096  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2097  *
2098  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2099  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2100  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2101  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2102  * achieved as well.
2103  */
2104 void kick_process(struct task_struct *p)
2105 {
2106         int cpu;
2107
2108         preempt_disable();
2109         cpu = task_cpu(p);
2110         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2111                 smp_send_reschedule(cpu);
2112         preempt_enable();
2113 }
2114
2115 /*
2116  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2117  * according to the scheduling class and "nice" value.
2118  *
2119  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2120  * balance conservatively.
2121  */
2122 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2123 {
2124         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2125         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2126
2127         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2128                 return total;
2129
2130         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2135  * according to the scheduling class and "nice" value.
2136  */
2137 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2138 {
2139         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2140         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2141
2142         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2143                 return total;
2144
2145         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2146 }
2147
2148 /*
2149  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2150  * domain.
2151  */
2152 static struct sched_group *
2153 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2154 {
2155         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2156         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2157         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2158         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2159
2160         do {
2161                 unsigned long load, avg_load;
2162                 int local_group;
2163                 int i;
2164
2165                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2166                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2167                                         &p->cpus_allowed))
2168                         continue;
2169
2170                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2171                                                sched_group_cpus(group));
2172
2173                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2174                 avg_load = 0;
2175
2176                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2177                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2178                         if (local_group)
2179                                 load = source_load(i, load_idx);
2180                         else
2181                                 load = target_load(i, load_idx);
2182
2183                         avg_load += load;
2184                 }
2185
2186                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2187                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2188                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2189
2190                 if (local_group) {
2191                         this_load = avg_load;
2192                         this = group;
2193                 } else if (avg_load < min_load) {
2194                         min_load = avg_load;
2195                         idlest = group;
2196                 }
2197         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2198
2199         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2200                 return NULL;
2201         return idlest;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2206  */
2207 static int
2208 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2209 {
2210         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2211         int idlest = -1;
2212         int i;
2213
2214         /* Traverse only the allowed CPUs */
2215         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2216                 load = weighted_cpuload(i);
2217
2218                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2219                         min_load = load;
2220                         idlest = i;
2221                 }
2222         }
2223
2224         return idlest;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2229  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2230  * SD_BALANCE_EXEC.
2231  *
2232  * Balance, ie. select the least loaded group.
2233  *
2234  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2235  *
2236  * preempt must be disabled.
2237  */
2238 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2239 {
2240         struct task_struct *t = current;
2241         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2242
2243         for_each_domain(cpu, tmp) {
2244                 /*
2245                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2246                  */
2247                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2248                         break;
2249                 if (tmp->flags & flag)
2250                         sd = tmp;
2251         }
2252
2253         if (sd)
2254                 update_shares(sd);
2255
2256         while (sd) {
2257                 struct sched_group *group;
2258                 int new_cpu, weight;
2259
2260                 if (!(sd->flags & flag)) {
2261                         sd = sd->child;
2262                         continue;
2263                 }
2264
2265                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2266                 if (!group) {
2267                         sd = sd->child;
2268                         continue;
2269                 }
2270
2271                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2272                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2273                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2274                         sd = sd->child;
2275                         continue;
2276                 }
2277
2278                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2279                 cpu = new_cpu;
2280                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2281                 sd = NULL;
2282                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2283                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2284                                 break;
2285                         if (tmp->flags & flag)
2286                                 sd = tmp;
2287                 }
2288                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2289         }
2290
2291         return cpu;
2292 }
2293
2294 #endif /* CONFIG_SMP */
2295
2296 /***
2297  * try_to_wake_up - wake up a thread
2298  * @p: the to-be-woken-up thread
2299  * @state: the mask of task states that can be woken
2300  * @sync: do a synchronous wakeup?
2301  *
2302  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2303  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2304  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2305  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2306  * runnable without the overhead of this.
2307  *
2308  * returns failure only if the task is already active.
2309  */
2310 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2311 {
2312         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2313         unsigned long flags;
2314         long old_state;
2315         struct rq *rq;
2316
2317         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2318                 sync = 0;
2319
2320         if (!sync) {
2321                 if (current->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
2322                           p->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost)
2323                         sync = 1;
2324         } else {
2325                 if (current->se.avg_overlap >= sysctl_sched_migration_cost ||
2326                           p->se.avg_overlap >= sysctl_sched_migration_cost)
2327                         sync = 0;
2328         }
2329
2330 #ifdef CONFIG_SMP
2331         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2332                 struct sched_domain *sd;
2333
2334                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2335                 cpu = task_cpu(p);
2336
2337                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2338                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2339                                 update_shares(sd);
2340                                 break;
2341                         }
2342                 }
2343         }
2344 #endif
2345
2346         smp_wmb();
2347         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2348         update_rq_clock(rq);
2349         old_state = p->state;
2350         if (!(old_state & state))
2351                 goto out;
2352
2353         if (p->se.on_rq)
2354                 goto out_running;
2355
2356         cpu = task_cpu(p);
2357         orig_cpu = cpu;
2358         this_cpu = smp_processor_id();
2359
2360 #ifdef CONFIG_SMP
2361         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2362                 goto out_activate;
2363
2364         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2365         if (cpu != orig_cpu) {
2366                 set_task_cpu(p, cpu);
2367                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2368                 /* might preempt at this point */
2369                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2370                 old_state = p->state;
2371                 if (!(old_state & state))
2372                         goto out;
2373                 if (p->se.on_rq)
2374                         goto out_running;
2375
2376                 this_cpu = smp_processor_id();
2377                 cpu = task_cpu(p);
2378         }
2379
2380 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2381         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2382         if (cpu == this_cpu)
2383                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2384         else {
2385                 struct sched_domain *sd;
2386                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2387                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2388                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2389                                 break;
2390                         }
2391                 }
2392         }
2393 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2394
2395 out_activate:
2396 #endif /* CONFIG_SMP */
2397         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2398         if (sync)
2399                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2400         if (orig_cpu != cpu)
2401                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2402         if (cpu == this_cpu)
2403                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2404         else
2405                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2406         activate_task(rq, p, 1);
2407         success = 1;
2408
2409         /*
2410          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2411          */
2412         if (!in_interrupt()) {
2413                 struct sched_entity *se = &current->se;
2414                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2415
2416                 if (se->last_wakeup)
2417                         sample -= se->last_wakeup;
2418                 else
2419                         sample -= se->start_runtime;
2420                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2421
2422                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2423         }
2424
2425 out_running:
2426         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2427         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2428
2429         p->state = TASK_RUNNING;
2430 #ifdef CONFIG_SMP
2431         if (p->sched_class->task_wake_up)
2432                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2433 #endif
2434 out:
2435         task_rq_unlock(rq, &flags);
2436
2437         return success;
2438 }
2439
2440 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2441 {
2442         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2443 }
2444 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2445
2446 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2447 {
2448         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2453  * p is forked by current.
2454  *
2455  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2456  */
2457 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2458 {
2459         p->se.exec_start                = 0;
2460         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2461         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2462         p->se.last_wakeup               = 0;
2463         p->se.avg_overlap               = 0;
2464         p->se.start_runtime             = 0;
2465         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2466
2467 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2468         p->se.wait_start                = 0;
2469         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2470         p->se.sleep_start               = 0;
2471         p->se.block_start               = 0;
2472         p->se.sleep_max                 = 0;
2473         p->se.block_max                 = 0;
2474         p->se.exec_max                  = 0;
2475         p->se.slice_max                 = 0;
2476         p->se.wait_max                  = 0;
2477 #endif
2478
2479         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2480         p->se.on_rq = 0;
2481         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2482
2483 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2484         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2485 #endif
2486
2487         /*
2488          * We mark the process as running here, but have not actually
2489          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2490          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2491          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2492          */
2493         p->state = TASK_RUNNING;
2494 }
2495
2496 /*
2497  * fork()/clone()-time setup:
2498  */
2499 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2500 {
2501         int cpu = get_cpu();
2502
2503         __sched_fork(p);
2504
2505 #ifdef CONFIG_SMP
2506         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2507 #endif
2508         set_task_cpu(p, cpu);
2509
2510         /*
2511          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2512          */
2513         p->prio = current->normal_prio;
2514         if (!rt_prio(p->prio))
2515                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2516
2517 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2518         if (likely(sched_info_on()))
2519                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2520 #endif
2521 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2522         p->oncpu = 0;
2523 #endif
2524 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2525         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2526         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2527 #endif
2528         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2529
2530         put_cpu();
2531 }
2532
2533 /*
2534  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2535  *
2536  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2537  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2538  * on the runqueue and wakes it.
2539  */
2540 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2541 {
2542         unsigned long flags;
2543         struct rq *rq;
2544
2545         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2546         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2547         update_rq_clock(rq);
2548
2549         p->prio = effective_prio(p);
2550
2551         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2552                 activate_task(rq, p, 0);
2553         } else {
2554                 /*
2555                  * Let the scheduling class do new task startup
2556                  * management (if any):
2557                  */
2558                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2559                 inc_nr_running(rq);
2560         }
2561         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2562         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2563 #ifdef CONFIG_SMP
2564         if (p->sched_class->task_wake_up)
2565                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2566 #endif
2567         task_rq_unlock(rq, &flags);
2568 }
2569
2570 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2571
2572 /**
2573  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2574  * @notifier: notifier struct to register
2575  */
2576 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2577 {
2578         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2579 }
2580 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2581
2582 /**
2583  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2584  * @notifier: notifier struct to unregister
2585  *
2586  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2587  */
2588 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2589 {
2590         hlist_del(&notifier->link);
2591 }
2592 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2593
2594 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2595 {
2596         struct preempt_notifier *notifier;
2597         struct hlist_node *node;
2598
2599         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2600                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2601 }
2602
2603 static void
2604 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2605                                  struct task_struct *next)
2606 {
2607         struct preempt_notifier *notifier;
2608         struct hlist_node *node;
2609
2610         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2611                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2612 }
2613
2614 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2615
2616 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2617 {
2618 }
2619
2620 static void
2621 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2622                                  struct task_struct *next)
2623 {
2624 }
2625
2626 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2627
2628 /**
2629  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2630  * @rq: the runqueue preparing to switch
2631  * @prev: the current task that is being switched out
2632  * @next: the task we are going to switch to.
2633  *
2634  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2635  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2636  * switch.
2637  *
2638  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2639  * hooks.
2640  */
2641 static inline void
2642 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2643                     struct task_struct *next)
2644 {
2645         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2646         prepare_lock_switch(rq, next);
2647         prepare_arch_switch(next);
2648 }
2649
2650 /**
2651  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2652  * @rq: runqueue associated with task-switch
2653  * @prev: the thread we just switched away from.
2654  *
2655  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2656  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2657  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2658  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2659  *
2660  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2661  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2662  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2663  * details.)
2664  */
2665 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2666         __releases(rq->lock)
2667 {
2668         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2669         long prev_state;
2670 #ifdef CONFIG_SMP
2671         int post_schedule = 0;
2672
2673         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2674                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2675 #endif
2676
2677         rq->prev_mm = NULL;
2678
2679         /*
2680          * A task struct has one reference for the use as "current".
2681          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2682          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2683          * the scheduled task must drop that reference.
2684          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2685          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2686          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2687          * be dropped twice.
2688          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2689          */
2690         prev_state = prev->state;
2691         finish_arch_switch(prev);
2692         finish_lock_switch(rq, prev);
2693 #ifdef CONFIG_SMP
2694         if (post_schedule)
2695                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2696 #endif
2697
2698         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2699         if (mm)
2700                 mmdrop(mm);
2701         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2702                 /*
2703                  * Remove function-return probe instances associated with this
2704                  * task and put them back on the free list.
2705                  */
2706                 kprobe_flush_task(prev);
2707                 put_task_struct(prev);
2708         }
2709 }
2710
2711 /**
2712  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2713  * @prev: the thread we just switched away from.
2714  */
2715 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2716         __releases(rq->lock)
2717 {
2718         struct rq *rq = this_rq();
2719
2720         finish_task_switch(rq, prev);
2721 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2722         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2723         preempt_enable();
2724 #endif
2725         if (current->set_child_tid)
2726                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2727 }
2728
2729 /*
2730  * context_switch - switch to the new MM and the new
2731  * thread's register state.
2732  */
2733 static inline void
2734 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2735                struct task_struct *next)
2736 {
2737         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2738
2739         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2740         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2741         mm = next->mm;
2742         oldmm = prev->active_mm;
2743         /*
2744          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2745          * combine the page table reload and the switch backend into
2746          * one hypercall.
2747          */
2748         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2749
2750         if (unlikely(!mm)) {
2751                 next->active_mm = oldmm;
2752                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2753                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2754         } else
2755                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2756
2757         if (unlikely(!prev->mm)) {
2758                 prev->active_mm = NULL;
2759                 rq->prev_mm = oldmm;
2760         }
2761         /*
2762          * Since the runqueue lock will be released by the next
2763          * task (which is an invalid locking op but in the case
2764          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2765          * do an early lockdep release here:
2766          */
2767 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2768         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2769 #endif
2770
2771         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2772         switch_to(prev, next, prev);
2773
2774         barrier();
2775         /*
2776          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2777          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2778          * frame will be invalid.
2779          */
2780         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2781 }
2782
2783 /*
2784  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2785  *
2786  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2787  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2788  * number of context switches performed since bootup.
2789  */
2790 unsigned long nr_running(void)
2791 {
2792         unsigned long i, sum = 0;
2793
2794         for_each_online_cpu(i)
2795                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2796
2797         return sum;
2798 }
2799
2800 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2801 {
2802         unsigned long i, sum = 0;
2803
2804         for_each_possible_cpu(i)
2805                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2806
2807         /*
2808          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2809          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2810          */
2811         if (unlikely((long)sum < 0))
2812                 sum = 0;
2813
2814         return sum;
2815 }
2816
2817 unsigned long long nr_context_switches(void)
2818 {
2819         int i;
2820         unsigned long long sum = 0;
2821
2822         for_each_possible_cpu(i)
2823                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2824
2825         return sum;
2826 }
2827
2828 unsigned long nr_iowait(void)
2829 {
2830         unsigned long i, sum = 0;
2831
2832         for_each_possible_cpu(i)
2833                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2834
2835         return sum;
2836 }
2837
2838 unsigned long nr_active(void)
2839 {
2840         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2841
2842         for_each_online_cpu(i) {
2843                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2844                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2845         }
2846
2847         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2848                 uninterruptible = 0;
2849
2850         return running + uninterruptible;
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2855  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2856  */
2857 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2858 {
2859         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2860         int i, scale;
2861
2862         this_rq->nr_load_updates++;
2863
2864         /* Update our load: */
2865         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2866                 unsigned long old_load, new_load;
2867
2868                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2869
2870                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2871                 new_load = this_load;
2872                 /*
2873                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2874                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2875                  * example.
2876                  */
2877                 if (new_load > old_load)
2878                         new_load += scale-1;
2879                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2880         }
2881 }
2882
2883 #ifdef CONFIG_SMP
2884
2885 /*
2886  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2887  *
2888  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2889  * you need to do so manually before calling.
2890  */
2891 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2892         __acquires(rq1->lock)
2893         __acquires(rq2->lock)
2894 {
2895         BUG_ON(!irqs_disabled());
2896         if (rq1 == rq2) {
2897                 spin_lock(&rq1->lock);
2898                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2899         } else {
2900                 if (rq1 < rq2) {
2901                         spin_lock(&rq1->lock);
2902                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2903                 } else {
2904                         spin_lock(&rq2->lock);
2905                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2906                 }
2907         }
2908         update_rq_clock(rq1);
2909         update_rq_clock(rq2);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2914  *
2915  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2916  * you need to do so manually after calling.
2917  */
2918 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2919         __releases(rq1->lock)
2920         __releases(rq2->lock)
2921 {
2922         spin_unlock(&rq1->lock);
2923         if (rq1 != rq2)
2924                 spin_unlock(&rq2->lock);
2925         else
2926                 __release(rq2->lock);
2927 }
2928
2929 /*
2930  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2931  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2932  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2933  * the cpu_allowed mask is restored.
2934  */
2935 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2936 {
2937         struct migration_req req;
2938         unsigned long flags;
2939         struct rq *rq;
2940
2941         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2942         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2943             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2944                 goto out;
2945
2946         /* force the process onto the specified CPU */
2947         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2948                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2949                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2950
2951                 get_task_struct(mt);
2952                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2953                 wake_up_process(mt);
2954                 put_task_struct(mt);
2955                 wait_for_completion(&req.done);
2956
2957                 return;
2958         }
2959 out:
2960         task_rq_unlock(rq, &flags);
2961 }
2962
2963 /*
2964  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2965  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2966  */
2967 void sched_exec(void)
2968 {
2969         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2970         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2971         put_cpu();
2972         if (new_cpu != this_cpu)
2973                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2974 }
2975
2976 /*
2977  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2978  * Both runqueues must be locked.
2979  */
2980 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2981                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2982 {
2983         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2984         set_task_cpu(p, this_cpu);
2985         activate_task(this_rq, p, 0);
2986         /*
2987          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2988          * to be always true for them.
2989          */
2990         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2995  */
2996 static
2997 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2998                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2999                      int *all_pinned)
3000 {
3001         /*
3002          * We do not migrate tasks that are:
3003          * 1) running (obviously), or
3004          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3005          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3006          */
3007         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3008                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3009                 return 0;
3010         }
3011         *all_pinned = 0;
3012
3013         if (task_running(rq, p)) {
3014                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3015                 return 0;
3016         }
3017
3018         /*
3019          * Aggressive migration if:
3020          * 1) task is cache cold, or
3021          * 2) too many balance attempts have failed.
3022          */
3023
3024         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3025                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3026 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3027                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3028                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3029                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3030                 }
3031 #endif
3032                 return 1;
3033         }
3034
3035         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3036                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3037                 return 0;
3038         }
3039         return 1;
3040 }
3041
3042 static unsigned long
3043 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3044               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3045               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3046               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3047 {
3048         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3049         struct task_struct *p;
3050         long rem_load_move = max_load_move;
3051
3052         if (max_load_move == 0)
3053                 goto out;
3054
3055         pinned = 1;
3056
3057         /*
3058          * Start the load-balancing iterator:
3059          */
3060         p = iterator->start(iterator->arg);
3061 next:
3062         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3063                 goto out;
3064
3065         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3066             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3067                 p = iterator->next(iterator->arg);
3068                 goto next;
3069         }
3070
3071         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3072         pulled++;
3073         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3074
3075 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3076         /*
3077          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3078          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3079          * section.
3080          */
3081         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3082                 goto out;
3083 #endif
3084
3085         /*
3086          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3087          */
3088         if (rem_load_move > 0) {
3089                 if (p->prio < *this_best_prio)
3090                         *this_best_prio = p->prio;
3091                 p = iterator->next(iterator->arg);
3092                 goto next;
3093         }
3094 out:
3095         /*
3096          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3097          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3098          * inside pull_task().
3099          */
3100         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3101
3102         if (all_pinned)
3103                 *all_pinned = pinned;
3104
3105         return max_load_move - rem_load_move;
3106 }
3107
3108 /*
3109  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3110  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3111  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3112  *
3113  * Called with both runqueues locked.
3114  */
3115 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3116                       unsigned long max_load_move,
3117                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3118                       int *all_pinned)
3119 {
3120         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3121         unsigned long total_load_moved = 0;
3122         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3123
3124         do {
3125                 total_load_moved +=
3126                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3127                                 max_load_move - total_load_moved,
3128                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3129                 class = class->next;
3130
3131 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3132                 /*
3133                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3134                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3135                  * the critical section.
3136                  */
3137                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3138                         break;
3139 #endif
3140         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3141
3142         return total_load_moved > 0;
3143 }
3144
3145 static int
3146 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3147                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3148                    struct rq_iterator *iterator)
3149 {
3150         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3151         int pinned = 0;
3152
3153         while (p) {
3154                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3155                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3156                         /*
3157                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3158                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3159                          * stats here rather than inside pull_task().
3160                          */
3161                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3162
3163                         return 1;
3164                 }
3165                 p = iterator->next(iterator->arg);
3166         }
3167
3168         return 0;
3169 }
3170
3171 /*
3172  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3173  * part of active balancing operations within "domain".
3174  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3175  *
3176  * Called with both runqueues locked.
3177  */
3178 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3179                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3180 {
3181         const struct sched_class *class;
3182
3183         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3184                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3185                         return 1;
3186
3187         return 0;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3192  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3193  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3194  */
3195 static struct sched_group *
3196 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3197                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3198                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3199 {
3200         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3201         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3202         unsigned long max_pull;
3203         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3204         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3205         int load_idx, group_imb = 0;
3206 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3207         int power_savings_balance = 1;
3208         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3209         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3210         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3211 #endif
3212
3213         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3214         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3215         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3216
3217         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3218                 load_idx = sd->busy_idx;
3219         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3220                 load_idx = sd->newidle_idx;
3221         else
3222                 load_idx = sd->idle_idx;
3223
3224         do {
3225                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3226                 int local_group;
3227                 int i;
3228                 int __group_imb = 0;
3229                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3230                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3231                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3232                 unsigned long avg_load_per_task;
3233
3234                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3235                                                sched_group_cpus(group));
3236
3237                 if (local_group)
3238                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3239
3240                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3241                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3242                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3243
3244                 max_cpu_load = 0;
3245                 min_cpu_load = ~0UL;
3246
3247                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3248                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3249
3250                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3251                                 *sd_idle = 0;
3252
3253                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3254                         if (local_group) {
3255                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3256                                         first_idle_cpu = 1;
3257                                         balance_cpu = i;
3258                                 }
3259
3260                                 load = target_load(i, load_idx);
3261                         } else {
3262                                 load = source_load(i, load_idx);
3263                                 if (load > max_cpu_load)
3264                                         max_cpu_load = load;
3265                                 if (min_cpu_load > load)
3266                                         min_cpu_load = load;
3267                         }
3268
3269                         avg_load += load;
3270                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3271                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3272
3273                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3274                 }
3275
3276                 /*
3277                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3278                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3279                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3280                  * to do the newly idle load balance.
3281                  */
3282                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3283                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3284                         *balance = 0;
3285                         goto ret;
3286                 }
3287
3288                 total_load += avg_load;
3289                 total_pwr += group->__cpu_power;
3290
3291                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3292                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3293                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3294
3295
3296                 /*
3297                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3298                  * than the average weight of two tasks.
3299                  *
3300                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3301                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3302                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3303                  *      the hierarchy?
3304                  */
3305                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3306                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3307
3308                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3309                         __group_imb = 1;
3310
3311                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3312
3313                 if (local_group) {
3314                         this_load = avg_load;
3315                         this = group;
3316                         this_nr_running = sum_nr_running;
3317                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3318                 } else if (avg_load > max_load &&
3319                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3320                         max_load = avg_load;
3321                         busiest = group;
3322                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3323                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3324                         group_imb = __group_imb;
3325                 }
3326
3327 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3328                 /*
3329                  * Busy processors will not participate in power savings
3330                  * balance.
3331                  */
3332                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3333                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3334                         goto group_next;
3335
3336                 /*
3337                  * If the local group is idle or completely loaded
3338                  * no need to do power savings balance at this domain
3339                  */
3340                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3341                                     !this_nr_running))
3342                         power_savings_balance = 0;
3343
3344                 /*
3345                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3346                  * don't include that group in power savings calculations
3347                  */
3348                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3349                     || !sum_nr_running)
3350                         goto group_next;
3351
3352                 /*
3353                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3354                  * This is the group from where we need to pick up the load
3355                  * for saving power
3356                  */
3357                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3358                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3359                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3360                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3361                         group_min = group;
3362                         min_nr_running = sum_nr_running;
3363                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3364                                                 sum_nr_running;
3365                 }
3366
3367                 /*
3368                  * Calculate the group which is almost near its
3369                  * capacity but still has some space to pick up some load
3370                  * from other group and save more power
3371                  */
3372                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3373                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3374                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3375                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3376                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3377                                 group_leader = group;
3378                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3379                         }
3380                 }
3381 group_next:
3382 #endif
3383                 group = group->next;
3384         } while (group != sd->groups);
3385
3386         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3387                 goto out_balanced;
3388
3389         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3390
3391         if (this_load >= avg_load ||
3392                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3393                 goto out_balanced;
3394
3395         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3396         if (group_imb)
3397                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3398
3399         /*
3400          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3401          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3402          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3403          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3404          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3405          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3406          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3407          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3408          * appear as very large values with unsigned longs.
3409          */
3410         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3411                 goto out_balanced;
3412
3413         /*
3414          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3415          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3416          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3417          */
3418         if (max_load < avg_load) {
3419                 *imbalance = 0;
3420                 goto small_imbalance;
3421         }
3422
3423         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3424         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3425
3426         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3427         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3428                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3429                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3430
3431         /*
3432          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3433          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3434          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3435          * moved
3436          */
3437         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3438                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3439                 unsigned int imbn;
3440
3441 small_imbalance:
3442                 pwr_move = pwr_now = 0;
3443                 imbn = 2;
3444                 if (this_nr_running) {
3445                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3446                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3447                                 imbn = 1;
3448                 } else
3449                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3450
3451                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3452                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3453                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3454                         return busiest;
3455                 }
3456
3457                 /*
3458                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3459                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3460                  * moving them.
3461                  */
3462
3463                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3464                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3465                 pwr_now += this->__cpu_power *
3466                                 min(this_load_per_task, this_load);
3467                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3468
3469                 /* Amount of load we'd subtract */
3470                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3471                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3472                 if (max_load > tmp)
3473                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3474                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3475
3476                 /* Amount of load we'd add */
3477                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3478                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3479                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3480                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3481                 else
3482                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3483                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3484                 pwr_move += this->__cpu_power *
3485                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3486                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3487
3488                 /* Move if we gain throughput */
3489                 if (pwr_move > pwr_now)
3490                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3491         }
3492
3493         return busiest;
3494
3495 out_balanced:
3496 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3497         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3498                 goto ret;
3499
3500         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3501                 *imbalance = min_load_per_task;
3502                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3503                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3504                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3505                 }
3506                 return group_min;
3507         }
3508 #endif
3509 ret:
3510         *imbalance = 0;
3511         return NULL;
3512 }
3513
3514 /*
3515  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3516  */
3517 static struct rq *
3518 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3519                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3520 {
3521         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3522         unsigned long max_load = 0;
3523         int i;
3524
3525         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3526                 unsigned long wl;
3527
3528                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3529                         continue;
3530
3531                 rq = cpu_rq(i);
3532                 wl = weighted_cpuload(i);
3533
3534                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3535                         continue;
3536
3537                 if (wl > max_load) {
3538                         max_load = wl;
3539                         busiest = rq;
3540                 }
3541         }
3542
3543         return busiest;
3544 }
3545
3546 /*
3547  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3548  * so long as it is large enough.
3549  */
3550 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3551
3552 /*
3553  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3554  * tasks if there is an imbalance.
3555  */
3556 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3557                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3558                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3559 {
3560         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3561         struct sched_group *group;
3562         unsigned long imbalance;
3563         struct rq *busiest;
3564         unsigned long flags;
3565
3566         cpumask_setall(cpus);
3567
3568         /*
3569          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3570          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3571          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3572          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3573          */
3574         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3575             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3576                 sd_idle = 1;
3577
3578         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3579
3580 redo:
3581         update_shares(sd);
3582         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3583                                    cpus, balance);
3584
3585         if (*balance == 0)
3586                 goto out_balanced;
3587
3588         if (!group) {
3589                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3590                 goto out_balanced;
3591         }
3592
3593         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3594         if (!busiest) {
3595                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3596                 goto out_balanced;
3597         }
3598
3599         BUG_ON(busiest == this_rq);
3600
3601         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3602
3603         ld_moved = 0;
3604         if (busiest->nr_running > 1) {
3605                 /*
3606                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3607                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3608                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3609                  * correctly treated as an imbalance.
3610                  */
3611                 local_irq_save(flags);
3612                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3613                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3614                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3615                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3616                 local_irq_restore(flags);
3617
3618                 /*
3619                  * some other cpu did the load balance for us.
3620                  */
3621                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3622                         resched_cpu(this_cpu);
3623
3624                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3625                 if (unlikely(all_pinned)) {
3626                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3627                         if (!cpumask_empty(cpus))
3628                                 goto redo;
3629                         goto out_balanced;
3630                 }
3631         }
3632
3633         if (!ld_moved) {
3634                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3635                 sd->nr_balance_failed++;
3636
3637                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3638
3639                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3640
3641                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3642                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3643                          */
3644                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3645                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3646                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3647                                 all_pinned = 1;
3648                                 goto out_one_pinned;
3649                         }
3650
3651                         if (!busiest->active_balance) {
3652                                 busiest->active_balance = 1;
3653                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3654                                 active_balance = 1;
3655                         }
3656                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3657                         if (active_balance)
3658                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3659
3660                         /*
3661                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3662                          * counter.
3663                          */
3664                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3665                 }
3666         } else
3667                 sd->nr_balance_failed = 0;
3668
3669         if (likely(!active_balance)) {
3670                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3671                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3672         } else {
3673                 /*
3674                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3675                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3676                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3677                  * move_tasks).
3678                  */
3679                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3680                         sd->balance_interval *= 2;
3681         }
3682
3683         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3684             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3685                 ld_moved = -1;
3686
3687         goto out;
3688
3689 out_balanced:
3690         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3691
3692         sd->nr_balance_failed = 0;
3693
3694 out_one_pinned:
3695         /* tune up the balancing interval */
3696         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3697                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3698                 sd->balance_interval *= 2;
3699
3700         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3701             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3702                 ld_moved = -1;
3703         else
3704                 ld_moved = 0;
3705 out:
3706         if (ld_moved)
3707                 update_shares(sd);
3708         return ld_moved;
3709 }
3710
3711 /*
3712  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3713  * tasks if there is an imbalance.
3714  *
3715  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3716  * this_rq is locked.
3717  */
3718 static int
3719 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3720                         struct cpumask *cpus)
3721 {
3722         struct sched_group *group;
3723         struct rq *busiest = NULL;
3724         unsigned long imbalance;
3725         int ld_moved = 0;
3726         int sd_idle = 0;
3727         int all_pinned = 0;
3728
3729         cpumask_setall(cpus);
3730
3731         /*
3732          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3733          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3734          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3735          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3736          */
3737         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3738             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3739                 sd_idle = 1;
3740
3741         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3742 redo:
3743         update_shares_locked(this_rq, sd);
3744         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3745                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3746         if (!group) {
3747                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3748                 goto out_balanced;
3749         }
3750
3751         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3752         if (!busiest) {
3753                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3754                 goto out_balanced;
3755         }
3756
3757         BUG_ON(busiest == this_rq);
3758
3759         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3760
3761         ld_moved = 0;
3762         if (busiest->nr_running > 1) {
3763                 /* Attempt to move tasks */
3764                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3765                 /* this_rq->clock is already updated */
3766                 update_rq_clock(busiest);
3767                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3768                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3769                                         &all_pinned);
3770                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3771
3772                 if (unlikely(all_pinned)) {
3773                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3774                         if (!cpumask_empty(cpus))
3775                                 goto redo;
3776                 }
3777         }
3778
3779         if (!ld_moved) {
3780                 int active_balance = 0;
3781
3782                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3783                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3784                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3785                         return -1;
3786
3787                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3788                         return -1;
3789
3790                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3791                         return -1;
3792
3793                 /*
3794                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3795                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3796                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3797                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3798                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3799                  *
3800                  * The package power saving logic comes from
3801                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3802                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3803                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3804                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3805                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3806                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3807                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3808                  *
3809                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3810                  * will be more than one task in the source run queue and
3811                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3812                  * active balance code will not be triggered.
3813                  */
3814
3815                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3816                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3817
3818                 /*
3819                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3820                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3821                  */
3822                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3823                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3824                         all_pinned = 1;
3825                         return ld_moved;
3826                 }
3827
3828                 if (!busiest->active_balance) {
3829                         busiest->active_balance = 1;
3830                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3831                         active_balance = 1;
3832                 }
3833
3834                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3835                 /*
3836                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3837                  */
3838                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3839                 if (active_balance)
3840                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3841                 spin_lock(&this_rq->lock);
3842
3843         } else
3844                 sd->nr_balance_failed = 0;
3845
3846         update_shares_locked(this_rq, sd);
3847         return ld_moved;
3848
3849 out_balanced:
3850         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3851         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3852             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3853                 return -1;
3854         sd->nr_balance_failed = 0;
3855
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 /*
3860  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3861  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3862  */
3863 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3864 {
3865         struct sched_domain *sd;
3866         int pulled_task = 0;
3867         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3868         cpumask_var_t tmpmask;
3869
3870         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3871                 return;
3872
3873         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3874                 unsigned long interval;
3875
3876                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3877                         continue;
3878
3879                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3880                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3881                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3882                                                            sd, tmpmask);
3883
3884                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3885                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3886                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3887                 if (pulled_task)
3888                         break;
3889         }
3890         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3891                 /*
3892                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3893                  * a busy processor. So reset next_balance.
3894                  */
3895                 this_rq->next_balance = next_balance;
3896         }
3897         free_cpumask_var(tmpmask);
3898 }
3899
3900 /*
3901  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3902  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3903  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3904  * logical imbalances.
3905  *
3906  * Called with busiest_rq locked.
3907  */
3908 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3909 {
3910         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3911         struct sched_domain *sd;
3912         struct rq *target_rq;
3913
3914         /* Is there any task to move? */
3915         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3916                 return;
3917
3918         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3919
3920         /*
3921          * This condition is "impossible", if it occurs
3922          * we need to fix it. Originally reported by
3923          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3924          */
3925         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3926
3927         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3928         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3929         update_rq_clock(busiest_rq);
3930         update_rq_clock(target_rq);
3931
3932         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3933         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3934                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3935                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3936                                 break;
3937         }
3938
3939         if (likely(sd)) {
3940                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3941
3942                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3943                                   sd, CPU_IDLE))
3944                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3945                 else
3946                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3947         }
3948         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3949 }
3950
3951 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3952 static struct {
3953         atomic_t load_balancer;
3954         cpumask_var_t cpu_mask;
3955 } nohz ____cacheline_aligned = {
3956         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3957 };
3958
3959 /*
3960  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3961  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3962  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3963  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3964  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3965  * arrives...
3966  *
3967  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3968  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3969  * nohz.cpu_mask..
3970  *
3971  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3972  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3973  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3974  * there is no need for ilb owner.
3975  *
3976  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3977  * next busy scheduler_tick()
3978  */
3979 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3980 {
3981         int cpu = smp_processor_id();
3982
3983         if (stop_tick) {
3984                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3985
3986                 if (!cpu_active(cpu)) {
3987                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3988                                 return 0;
3989
3990                         /*
3991                          * If we are going offline and still the leader,
3992                          * give up!
3993                          */
3994                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3995                                 BUG();
3996
3997                         return 0;
3998                 }
3999
4000                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4001
4002                 /* time for ilb owner also to sleep */
4003                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4004                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4005                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4006                         return 0;
4007                 }
4008
4009                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4010                         /* make me the ilb owner */
4011                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4012                                 return 1;
4013                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4014                         return 1;
4015         } else {
4016                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4017                         return 0;
4018
4019                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4020
4021                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4022                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4023                                 BUG();
4024         }
4025         return 0;
4026 }
4027 #endif
4028
4029 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4030
4031 /*
4032  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4033  * and initiates a balancing operation if so.
4034  *
4035  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4036  */
4037 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4038 {
4039         int balance = 1;
4040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4041         unsigned long interval;
4042         struct sched_domain *sd;
4043         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4044         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4045         int update_next_balance = 0;
4046         int need_serialize;
4047         cpumask_var_t tmp;
4048
4049         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4050         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4051                 return;
4052
4053         for_each_domain(cpu, sd) {
4054                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4055                         continue;
4056
4057                 interval = sd->balance_interval;
4058                 if (idle != CPU_IDLE)
4059                         interval *= sd->busy_factor;
4060
4061                 /* scale ms to jiffies */
4062                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4063                 if (unlikely(!interval))
4064                         interval = 1;
4065                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4066                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4067
4068                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4069
4070                 if (need_serialize) {
4071                         if (!spin_trylock(&balancing))
4072                                 goto out;
4073                 }
4074
4075                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4076                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4077                                 /*
4078                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4079                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4080                                  * not idle.
4081                                  */
4082                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4083                         }
4084                         sd->last_balance = jiffies;
4085                 }
4086                 if (need_serialize)
4087                         spin_unlock(&balancing);
4088 out:
4089                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4090                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4091                         update_next_balance = 1;
4092                 }
4093
4094                 /*
4095                  * Stop the load balance at this level. There is another
4096                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4097                  * actively.
4098                  */
4099                 if (!balance)
4100                         break;
4101         }
4102
4103         /*
4104          * next_balance will be updated only when there is a need.
4105          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4106          * updated.
4107          */
4108         if (likely(update_next_balance))
4109                 rq->next_balance = next_balance;
4110
4111         free_cpumask_var(tmp);
4112 }
4113
4114 /*
4115  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4116  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4117  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4118  */
4119 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4120 {
4121         int this_cpu = smp_processor_id();
4122         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4123         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4124                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4125
4126         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4127
4128 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4129         /*
4130          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4131          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4132          * stopped.
4133          */
4134         if (this_rq->idle_at_tick &&
4135             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4136                 struct rq *rq;
4137                 int balance_cpu;
4138
4139                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4140                         if (balance_cpu == this_cpu)
4141                                 continue;
4142
4143                         /*
4144                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4145                          * work being done for other cpus. Next load
4146                          * balancing owner will pick it up.
4147                          */
4148                         if (need_resched())
4149                                 break;
4150
4151                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4152
4153                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4154                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4155                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4156                 }
4157         }
4158 #endif
4159 }
4160
4161 /*
4162  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4163  *
4164  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4165  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4166  * if the whole system is idle.
4167  */
4168 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4169 {
4170 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4171         /*
4172          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4173          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4174          * load balancer.
4175          */
4176         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4177                 rq->in_nohz_recently = 0;
4178
4179                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4180                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4181                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4182                 }
4183
4184                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4185                         /*
4186                          * simple selection for now: Nominate the
4187                          * first cpu in the nohz list to be the next
4188                          * ilb owner.
4189                          *
4190                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4191                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4192                          */
4193                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4194
4195                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4196                                 resched_cpu(ilb);
4197                 }
4198         }
4199
4200         /*
4201          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4202          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4203          */
4204         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4205             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4206                 resched_cpu(cpu);
4207                 return;
4208         }
4209
4210         /*
4211          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4212          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4213          */
4214         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4215             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4216                 return;
4217 #endif
4218         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4219                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4220 }
4221
4222 #else   /* CONFIG_SMP */
4223
4224 /*
4225  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4226  */
4227 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4228 {
4229 }
4230
4231 #endif
4232
4233 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4234
4235 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4236
4237 /*
4238  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4239  * @p in case that task is currently running.
4240  */
4241 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4242 {
4243         unsigned long flags;
4244         struct rq *rq;
4245         u64 ns = 0;
4246
4247         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4248
4249         if (task_current(rq, p)) {
4250                 u64 delta_exec;
4251
4252                 update_rq_clock(rq);
4253                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4254                 if ((s64)delta_exec > 0)
4255                         ns = delta_exec;
4256         }
4257
4258         task_rq_unlock(rq, &flags);
4259
4260         return ns;
4261 }
4262
4263 /*
4264  * Account user cpu time to a process.
4265  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4266  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4267  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4268  */
4269 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4270                        cputime_t cputime_scaled)
4271 {
4272         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4273         cputime64_t tmp;
4274
4275         /* Add user time to process. */
4276         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4277         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4278         account_group_user_time(p, cputime);
4279
4280         /* Add user time to cpustat. */
4281         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4282         if (TASK_NICE(p) > 0)
4283                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4284         else
4285                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4286         /* Account for user time used */
4287         acct_update_integrals(p);
4288 }
4289
4290 /*
4291  * Account guest cpu time to a process.
4292  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4293  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4294  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4295  */
4296 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4297                                cputime_t cputime_scaled)
4298 {
4299         cputime64_t tmp;
4300         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4301
4302         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4303
4304         /* Add guest time to process. */
4305         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4306         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4307         account_group_user_time(p, cputime);
4308         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4309
4310         /* Add guest time to cpustat. */
4311         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4312         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4313 }
4314
4315 /*
4316  * Account system cpu time to a process.
4317  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4318  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4319  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4320  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4321  */
4322 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4323                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4324 {
4325         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4326         cputime64_t tmp;
4327
4328         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4329                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4330                 return;
4331         }
4332
4333         /* Add system time to process. */
4334         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4335         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4336         account_group_system_time(p, cputime);
4337
4338         /* Add system time to cpustat. */
4339         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4340         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4341                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4342         else if (softirq_count())
4343                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4344         else
4345                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4346
4347         /* Account for system time used */
4348         acct_update_integrals(p);
4349 }
4350
4351 /*
4352  * Account for involuntary wait time.
4353  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4354  */
4355 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4356 {
4357         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4358         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4359
4360         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4361 }
4362
4363 /*
4364  * Account for idle time.
4365  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4366  */
4367 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4368 {
4369         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4370         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4371         struct rq *rq = this_rq();
4372
4373         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4374                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4375         else
4376                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4377 }
4378
4379 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4380
4381 /*
4382  * Account a single tick of cpu time.
4383  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4384  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4385  */
4386 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4387 {
4388         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4389         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4390         struct rq *rq = this_rq();
4391
4392         if (user_tick)
4393                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4394         else if (p != rq->idle)
4395                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4396                                     one_jiffy_scaled);
4397         else
4398                 account_idle_time(one_jiffy);
4399 }
4400
4401 /*
4402  * Account multiple ticks of steal time.
4403  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4404  * @ticks: number of stolen ticks
4405  */
4406 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4407 {
4408         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4409 }
4410
4411 /*
4412  * Account multiple ticks of idle time.
4413  * @ticks: number of stolen ticks
4414  */
4415 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4416 {
4417         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4418 }
4419
4420 #endif
4421
4422 /*
4423  * Use precise platform statistics if available:
4424  */
4425 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4426 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4427 {
4428         return p->utime;
4429 }
4430
4431 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4432 {
4433         return p->stime;
4434 }
4435 #else
4436 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4437 {
4438         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4439                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4440         u64 temp;
4441
4442         /*
4443          * Use CFS's precise accounting:
4444          */
4445         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4446
4447         if (total) {
4448                 temp *= utime;
4449                 do_div(temp, total);
4450         }
4451         utime = (clock_t)temp;
4452
4453         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4454         return p->prev_utime;
4455 }
4456
4457 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4458 {
4459         clock_t stime;
4460
4461         /*
4462          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4463          * the total, to make sure the total observed by userspace
4464          * grows monotonically - apps rely on that):
4465          */
4466         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4467                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4468
4469         if (stime >= 0)
4470                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4471
4472         return p->prev_stime;
4473 }
4474 #endif
4475
4476 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4477 {
4478         return p->gtime;
4479 }
4480
4481 /*
4482  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4483  * We call it with interrupts disabled.
4484  *
4485  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4486  * timeslices.
4487  */
4488 void scheduler_tick(void)
4489 {
4490         int cpu = smp_processor_id();
4491         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4492         struct task_struct *curr = rq->curr;
4493
4494         sched_clock_tick();
4495
4496         spin_lock(&rq->lock);
4497         update_rq_clock(rq);
4498         update_cpu_load(rq);
4499         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4500         spin_unlock(&rq->lock);
4501
4502 #ifdef CONFIG_SMP
4503         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4504         trigger_load_balance(rq, cpu);
4505 #endif
4506 }
4507
4508 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4509                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4510
4511 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4512 {
4513         if (in_lock_functions(addr)) {
4514                 addr = CALLER_ADDR2;
4515                 if (in_lock_functions(addr))
4516                         addr = CALLER_ADDR3;
4517         }
4518         return addr;
4519 }
4520
4521 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4522 {
4523 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4524         /*
4525          * Underflow?
4526          */
4527         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4528                 return;
4529 #endif
4530         preempt_count() += val;
4531 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4532         /*
4533          * Spinlock count overflowing soon?
4534          */
4535         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4536                                 PREEMPT_MASK - 10);
4537 #endif
4538         if (preempt_count() == val)
4539                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4540 }
4541 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4542
4543 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4544 {
4545 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4546         /*
4547          * Underflow?
4548          */
4549         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4550                 return;
4551         /*
4552          * Is the spinlock portion underflowing?
4553          */
4554         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4555                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4556                 return;
4557 #endif
4558
4559         if (preempt_count() == val)
4560                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4561         preempt_count() -= val;
4562 }
4563 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4564
4565 #endif
4566
4567 /*
4568  * Print scheduling while atomic bug:
4569  */
4570 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4571 {
4572         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4573
4574         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4575                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4576
4577         debug_show_held_locks(prev);
4578         print_modules();
4579         if (irqs_disabled())
4580                 print_irqtrace_events(prev);
4581
4582         if (regs)
4583                 show_regs(regs);
4584         else
4585                 dump_stack();
4586 }
4587
4588 /*
4589  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4590  */
4591 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4592 {
4593         /*
4594          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4595          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4596          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4597          */
4598         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4599                 __schedule_bug(prev);
4600
4601         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4602
4603         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4604 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4605         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4606                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4607                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4608         }
4609 #endif
4610 }
4611
4612 /*
4613  * Pick up the highest-prio task:
4614  */
4615 static inline struct task_struct *
4616 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4617 {
4618         const struct sched_class *class;
4619         struct task_struct *p;
4620
4621         /*
4622          * Optimization: we know that if all tasks are in
4623          * the fair class we can call that function directly:
4624          */
4625         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4626                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4627                 if (likely(p))
4628                         return p;
4629         }
4630
4631         class = sched_class_highest;
4632         for ( ; ; ) {
4633                 p = class->pick_next_task(rq);
4634                 if (p)
4635                         return p;
4636                 /*
4637                  * Will never be NULL as the idle class always
4638                  * returns a non-NULL p:
4639                  */
4640                 class = class->next;
4641         }
4642 }
4643
4644 /*
4645  * schedule() is the main scheduler function.
4646  */
4647 asmlinkage void __sched schedule(void)
4648 {
4649         struct task_struct *prev, *next;
4650         unsigned long *switch_count;
4651         struct rq *rq;
4652         int cpu;
4653
4654 need_resched:
4655         preempt_disable();
4656         cpu = smp_processor_id();
4657         rq = cpu_rq(cpu);
4658         rcu_qsctr_inc(cpu);
4659         prev = rq->curr;
4660         switch_count = &prev->nivcsw;
4661
4662         release_kernel_lock(prev);
4663 need_resched_nonpreemptible:
4664
4665         schedule_debug(prev);
4666
4667         if (sched_feat(HRTICK))
4668                 hrtick_clear(rq);
4669
4670         spin_lock_irq(&rq->lock);
4671         update_rq_clock(rq);
4672         clear_tsk_need_resched(prev);
4673
4674         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4675                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4676                         prev->state = TASK_RUNNING;
4677                 else
4678                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4679                 switch_count = &prev->nvcsw;
4680         }
4681
4682 #ifdef CONFIG_SMP
4683         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4684                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4685 #endif
4686
4687         if (unlikely(!rq->nr_running))
4688                 idle_balance(cpu, rq);
4689
4690         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4691         next = pick_next_task(rq, prev);
4692
4693         if (likely(prev != next)) {
4694                 sched_info_switch(prev, next);
4695
4696                 rq->nr_switches++;
4697                 rq->curr = next;
4698                 ++*switch_count;
4699
4700                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4701                 /*
4702                  * the context switch might have flipped the stack from under
4703                  * us, hence refresh the local variables.
4704                  */
4705                 cpu = smp_processor_id();
4706                 rq = cpu_rq(cpu);
4707         } else
4708                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4709
4710         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4711                 goto need_resched_nonpreemptible;
4712
4713         preempt_enable_no_resched();
4714         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4715                 goto need_resched;
4716 }
4717 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4718
4719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4720 /*
4721  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4722  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4723  * occur there and call schedule directly.
4724  */
4725 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4726 {
4727         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4728
4729         /*
4730          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4731          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4732          */
4733         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4734                 return;
4735
4736         do {
4737                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4738                 schedule();
4739                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4740
4741                 /*
4742                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4743                  * between schedule and now.
4744                  */
4745                 barrier();
4746         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4749
4750 /*
4751  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4752  * off of irq context.
4753  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4754  * protect us against recursive calling from irq.
4755  */
4756 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4757 {
4758         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4759
4760         /* Catch callers which need to be fixed */
4761         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4762
4763         do {
4764                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4765                 local_irq_enable();
4766                 schedule();
4767                 local_irq_disable();
4768                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4769
4770                 /*
4771                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4772                  * between schedule and now.
4773                  */
4774                 barrier();
4775         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4776 }
4777
4778 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4779
4780 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4781                           void *key)
4782 {
4783         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4784 }
4785 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4786
4787 /*
4788  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4789  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4790  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4791  *
4792  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4793  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4794  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4795  */
4796 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4797                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4798 {
4799         wait_queue_t *curr, *next;
4800
4801         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4802                 unsigned flags = curr->flags;
4803
4804                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4805                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4806                         break;
4807         }
4808 }
4809
4810 /**
4811  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4812  * @q: the waitqueue
4813  * @mode: which threads
4814  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4815  * @key: is directly passed to the wakeup function
4816  */
4817 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4818                         int nr_exclusive, void *key)
4819 {
4820         unsigned long flags;
4821
4822         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4823         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4824         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4825 }
4826 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4827
4828 /*
4829  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4830  */
4831 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4832 {
4833         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4834 }
4835
4836 /**
4837  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4838  * @q: the waitqueue
4839  * @mode: which threads
4840  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4841  *
4842  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4843  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4844  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4845  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4846  *
4847  * On UP it can prevent extra preemption.
4848  */
4849 void
4850 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4851 {
4852         unsigned long flags;
4853         int sync = 1;
4854
4855         if (unlikely(!q))
4856                 return;
4857
4858         if (unlikely(!nr_exclusive))
4859                 sync = 0;
4860
4861         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4862         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4863         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4866
4867 /**
4868  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4869  * @x:  holds the state of this particular completion
4870  *
4871  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4872  * awakened in the same order in which they were queued.
4873  *
4874  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4875  */
4876 void complete(struct completion *x)
4877 {
4878         unsigned long flags;
4879
4880         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4881         x->done++;
4882         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4883         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4884 }
4885 EXPORT_SYMBOL(complete);
4886
4887 /**
4888  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4889  * @x:  holds the state of this particular completion
4890  *
4891  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4892  */
4893 void complete_all(struct completion *x)
4894 {
4895         unsigned long flags;
4896
4897         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4898         x->done += UINT_MAX/2;
4899         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4900         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4901 }
4902 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4903
4904 static inline long __sched
4905 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4906 {
4907         if (!x->done) {
4908                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4909
4910                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4911                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4912                 do {
4913                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4914                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4915                                 break;
4916                         }
4917                         __set_current_state(state);
4918                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4919                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4920                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4921                 } while (!x->done && timeout);
4922                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4923                 if (!x->done)
4924                         return timeout;
4925         }
4926         x->done--;
4927         return timeout ?: 1;
4928 }
4929
4930 static long __sched
4931 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4932 {
4933         might_sleep();
4934
4935         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4936         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4937         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4938         return timeout;
4939 }
4940
4941 /**
4942  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4943  * @x:  holds the state of this particular completion
4944  *
4945  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4946  * interruptible and there is no timeout.
4947  *
4948  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4949  * and interrupt capability. Also see complete().
4950  */
4951 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4952 {
4953         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4956
4957 /**
4958  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4959  * @x:  holds the state of this particular completion
4960  * @timeout:  timeout value in jiffies
4961  *
4962  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4963  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4964  * interruptible.
4965  */
4966 unsigned long __sched
4967 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4968 {
4969         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4970 }
4971 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4972
4973 /**
4974  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4975  * @x:  holds the state of this particular completion
4976  *
4977  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4978  * interruptible.
4979  */
4980 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4981 {
4982         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4983         if (t == -ERESTARTSYS)
4984                 return t;
4985         return 0;
4986 }
4987 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4988
4989 /**
4990  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4991  * @x:  holds the state of this particular completion
4992  * @timeout:  timeout value in jiffies
4993  *
4994  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4995  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4996  */
4997 unsigned long __sched
4998 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4999                                           unsigned long timeout)
5000 {
5001         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5004
5005 /**
5006  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5007  * @x:  holds the state of this particular completion
5008  *
5009  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5010  * interrupted by a kill signal.
5011  */
5012 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5013 {
5014         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5015         if (t == -ERESTARTSYS)
5016                 return t;
5017         return 0;
5018 }
5019 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5020
5021 /**
5022  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5023  *      @x:     completion structure
5024  *
5025  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5026  *               1 if a decrement succeeded.
5027  *
5028  *      If a completion is being used as a counting completion,
5029  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5030  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5031  *      is protecting is not available.
5032  */
5033 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5034 {
5035         int ret = 1;
5036
5037         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5038         if (!x->done)
5039                 ret = 0;
5040         else
5041                 x->done--;
5042         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5043         return ret;
5044 }
5045 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5046
5047 /**
5048  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5049  *      @x:     completion structure
5050  *
5051  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5052  *               1 if there are no waiters.
5053  *
5054  */
5055 bool completion_done(struct completion *x)
5056 {
5057         int ret = 1;
5058
5059         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5060         if (!x->done)
5061                 ret = 0;
5062         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5063         return ret;
5064 }
5065 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5066
5067 static long __sched
5068 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5069 {
5070         unsigned long flags;
5071         wait_queue_t wait;
5072
5073         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5074
5075         __set_current_state(state);
5076
5077         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5078         __add_wait_queue(q, &wait);
5079         spin_unlock(&q->lock);
5080         timeout = schedule_timeout(timeout);
5081         spin_lock_irq(&q->lock);
5082         __remove_wait_queue(q, &wait);
5083         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5084
5085         return timeout;
5086 }
5087
5088 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5089 {
5090         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5091 }
5092 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5093
5094 long __sched
5095 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5096 {
5097         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5098 }
5099 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5100
5101 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5102 {
5103         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5104 }
5105 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5106
5107 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5108 {
5109         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5110 }
5111 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5112
5113 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5114
5115 /*
5116  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5117  * @p: task
5118  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5119  *
5120  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5121  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5122  *
5123  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5124  */
5125 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5126 {
5127         unsigned long flags;
5128         int oldprio, on_rq, running;
5129         struct rq *rq;
5130         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5131
5132         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5133
5134         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5135         update_rq_clock(rq);
5136
5137         oldprio = p->prio;
5138         on_rq = p->se.on_rq;
5139         running = task_current(rq, p);
5140         if (on_rq)
5141                 dequeue_task(rq, p, 0);
5142         if (running)
5143                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5144
5145         if (rt_prio(prio))
5146                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5147         else
5148                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5149
5150         p->prio = prio;
5151
5152         if (running)
5153                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5154         if (on_rq) {
5155                 enqueue_task(rq, p, 0);
5156
5157                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5158         }
5159         task_rq_unlock(rq, &flags);
5160 }
5161
5162 #endif
5163
5164 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5165 {
5166         int old_prio, delta, on_rq;
5167         unsigned long flags;
5168         struct rq *rq;
5169
5170         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5171                 return;
5172         /*
5173          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5174          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5175          */
5176         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5177         update_rq_clock(rq);
5178         /*
5179          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5180          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5181          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5182          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5183          */
5184         if (task_has_rt_policy(p)) {
5185                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5186                 goto out_unlock;
5187         }
5188         on_rq = p->se.on_rq;
5189         if (on_rq)
5190                 dequeue_task(rq, p, 0);
5191
5192         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5193         set_load_weight(p);
5194         old_prio = p->prio;
5195         p->prio = effective_prio(p);
5196         delta = p->prio - old_prio;
5197
5198         if (on_rq) {
5199                 enqueue_task(rq, p, 0);
5200                 /*
5201                  * If the task increased its priority or is running and
5202                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5203                  */
5204                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5205                         resched_task(rq->curr);
5206         }
5207 out_unlock:
5208         task_rq_unlock(rq, &flags);
5209 }
5210 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5211
5212 /*
5213  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5214  * @p: task
5215  * @nice: nice value
5216  */
5217 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5218 {
5219         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5220         int nice_rlim = 20 - nice;
5221
5222         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5223                 capable(CAP_SYS_NICE));
5224 }
5225
5226 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5227
5228 /*
5229  * sys_nice - change the priority of the current process.
5230  * @increment: priority increment
5231  *
5232  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5233  * does similar things.
5234  */
5235 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5236 {
5237         long nice, retval;
5238
5239         /*
5240          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5241          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5242          * and we have a single winner.
5243          */
5244         if (increment < -40)
5245                 increment = -40;
5246         if (increment > 40)
5247                 increment = 40;
5248
5249         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5250         if (nice < -20)
5251                 nice = -20;
5252         if (nice > 19)
5253                 nice = 19;
5254
5255         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5256                 return -EPERM;
5257
5258         retval = security_task_setnice(current, nice);
5259         if (retval)
5260                 return retval;
5261
5262         set_user_nice(current, nice);
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 #endif
5267
5268 /**
5269  * task_prio - return the priority value of a given task.
5270  * @p: the task in question.
5271  *
5272  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5273  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5274  * around 0, value goes from -16 to +15.
5275  */
5276 int task_prio(const struct task_struct *p)
5277 {
5278         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5279 }
5280
5281 /**
5282  * task_nice - return the nice value of a given task.
5283  * @p: the task in question.
5284  */
5285 int task_nice(const struct task_struct *p)
5286 {
5287         return TASK_NICE(p);
5288 }
5289 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5290
5291 /**
5292  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5293  * @cpu: the processor in question.
5294  */
5295 int idle_cpu(int cpu)
5296 {
5297         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5298 }
5299
5300 /**
5301  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5302  * @cpu: the processor in question.
5303  */
5304 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5305 {
5306         return cpu_rq(cpu)->idle;
5307 }
5308
5309 /**
5310  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5311  * @pid: the pid in question.
5312  */
5313 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5314 {
5315         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5316 }
5317
5318 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5319 static void
5320 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5321 {
5322         BUG_ON(p->se.on_rq);
5323
5324         p->policy = policy;
5325         switch (p->policy) {
5326         case SCHED_NORMAL:
5327         case SCHED_BATCH:
5328         case SCHED_IDLE:
5329                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5330                 break;
5331         case SCHED_FIFO:
5332         case SCHED_RR:
5333                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5334                 break;
5335         }
5336
5337         p->rt_priority = prio;
5338         p->normal_prio = normal_prio(p);
5339         /* we are holding p->pi_lock already */
5340         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5341         set_load_weight(p);
5342 }
5343
5344 /*
5345  * check the target process has a UID that matches the current process's
5346  */
5347 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5348 {
5349         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5350         bool match;
5351
5352         rcu_read_lock();
5353         pcred = __task_cred(p);
5354         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5355                  cred->euid == pcred->uid);
5356         rcu_read_unlock();
5357         return match;
5358 }
5359
5360 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5361                                 struct sched_param *param, bool user)
5362 {
5363         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5364         unsigned long flags;
5365         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5366         struct rq *rq;
5367
5368         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5369         BUG_ON(in_interrupt());
5370 recheck:
5371         /* double check policy once rq lock held */
5372         if (policy < 0)
5373                 policy = oldpolicy = p->policy;
5374         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5375                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5376                         policy != SCHED_IDLE)
5377                 return -EINVAL;
5378         /*
5379          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5380          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5381          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5382          */
5383         if (param->sched_priority < 0 ||
5384             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5385             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5386                 return -EINVAL;
5387         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5388                 return -EINVAL;
5389
5390         /*
5391          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5392          */
5393         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5394                 if (rt_policy(policy)) {
5395                         unsigned long rlim_rtprio;
5396
5397                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5398                                 return -ESRCH;
5399                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5400                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5401
5402                         /* can't set/change the rt policy */
5403                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5404                                 return -EPERM;
5405
5406                         /* can't increase priority */
5407                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5408                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5409                                 return -EPERM;
5410                 }
5411                 /*
5412                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5413                  * move out of SCHED_IDLE either:
5414                  */
5415                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5416                         return -EPERM;
5417
5418                 /* can't change other user's priorities */
5419                 if (!check_same_owner(p))
5420                         return -EPERM;
5421         }
5422
5423         if (user) {
5424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5425                 /*
5426                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5427                  * assigned.
5428                  */
5429                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5430                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5431                         return -EPERM;
5432 #endif
5433
5434                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5435                 if (retval)
5436                         return retval;
5437         }
5438
5439         /*
5440          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5441          * changing the priority of the task:
5442          */
5443         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5444         /*
5445          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5446          * runqueue lock must be held.
5447          */
5448         rq = __task_rq_lock(p);
5449         /* recheck policy now with rq lock held */
5450         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5451                 policy = oldpolicy = -1;
5452                 __task_rq_unlock(rq);
5453                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5454                 goto recheck;
5455         }
5456         update_rq_clock(rq);
5457         on_rq = p->se.on_rq;
5458         running = task_current(rq, p);
5459         if (on_rq)
5460                 deactivate_task(rq, p, 0);
5461         if (running)
5462                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5463
5464         oldprio = p->prio;
5465         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5466
5467         if (running)
5468                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5469         if (on_rq) {
5470                 activate_task(rq, p, 0);
5471
5472                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5473         }
5474         __task_rq_unlock(rq);
5475         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5476
5477         rt_mutex_adjust_pi(p);
5478
5479         return 0;
5480 }
5481
5482 /**
5483  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5484  * @p: the task in question.
5485  * @policy: new policy.
5486  * @param: structure containing the new RT priority.
5487  *
5488  * NOTE that the task may be already dead.
5489  */
5490 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5491                        struct sched_param *param)
5492 {
5493         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5494 }
5495 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5496
5497 /**
5498  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5499  * @p: the task in question.
5500  * @policy: new policy.
5501  * @param: structure containing the new RT priority.
5502  *
5503  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5504  * current context has permission.  For example, this is needed in
5505  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5506  * but our caller might not have that capability.
5507  */
5508 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5509                                struct sched_param *param)
5510 {
5511         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5512 }
5513
5514 static int
5515 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5516 {
5517         struct sched_param lparam;
5518         struct task_struct *p;
5519         int retval;
5520
5521         if (!param || pid < 0)
5522                 return -EINVAL;
5523         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5524                 return -EFAULT;
5525
5526         rcu_read_lock();
5527         retval = -ESRCH;
5528         p = find_process_by_pid(pid);
5529         if (p != NULL)
5530                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5531         rcu_read_unlock();
5532
5533         return retval;
5534 }
5535
5536 /**
5537  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5538  * @pid: the pid in question.
5539  * @policy: new policy.
5540  * @param: structure containing the new RT priority.
5541  */
5542 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5543                 struct sched_param __user *, param)
5544 {
5545         /* negative values for policy are not valid */
5546         if (policy < 0)
5547                 return -EINVAL;
5548
5549         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5550 }
5551
5552 /**
5553  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5554  * @pid: the pid in question.
5555  * @param: structure containing the new RT priority.
5556  */
5557 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5558 {
5559         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5560 }
5561
5562 /**
5563  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5564  * @pid: the pid in question.
5565  */
5566 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5567 {
5568         struct task_struct *p;
5569         int retval;
5570
5571         if (pid < 0)
5572                 return -EINVAL;
5573
5574         retval = -ESRCH;
5575         read_lock(&tasklist_lock);
5576         p = find_process_by_pid(pid);
5577         if (p) {
5578                 retval = security_task_getscheduler(p);
5579                 if (!retval)
5580                         retval = p->policy;
5581         }
5582         read_unlock(&tasklist_lock);
5583         return retval;
5584 }
5585
5586 /**
5587  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5588  * @pid: the pid in question.
5589  * @param: structure containing the RT priority.
5590  */
5591 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5592 {
5593         struct sched_param lp;
5594         struct task_struct *p;
5595         int retval;
5596
5597         if (!param || pid < 0)
5598                 return -EINVAL;
5599
5600         read_lock(&tasklist_lock);
5601         p = find_process_by_pid(pid);
5602         retval = -ESRCH;
5603         if (!p)
5604                 goto out_unlock;
5605
5606         retval = security_task_getscheduler(p);
5607         if (retval)
5608                 goto out_unlock;
5609
5610         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5611         read_unlock(&tasklist_lock);
5612
5613         /*
5614          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5615          */
5616         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5617
5618         return retval;
5619
5620 out_unlock:
5621         read_unlock(&tasklist_lock);
5622         return retval;
5623 }
5624
5625 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5626 {
5627         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5628         struct task_struct *p;
5629         int retval;
5630
5631         get_online_cpus();
5632         read_lock(&tasklist_lock);
5633
5634         p = find_process_by_pid(pid);
5635         if (!p) {
5636                 read_unlock(&tasklist_lock);
5637                 put_online_cpus();
5638                 return -ESRCH;
5639         }
5640
5641         /*
5642          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5643          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5644          * usage count and then drop tasklist_lock.
5645          */
5646         get_task_struct(p);
5647         read_unlock(&tasklist_lock);
5648
5649         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5650                 retval = -ENOMEM;
5651                 goto out_put_task;
5652         }
5653         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5654                 retval = -ENOMEM;
5655                 goto out_free_cpus_allowed;
5656         }
5657         retval = -EPERM;
5658         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5659                 goto out_unlock;
5660
5661         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5662         if (retval)
5663                 goto out_unlock;
5664
5665         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5666         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5667  again:
5668         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5669
5670         if (!retval) {
5671                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5672                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5673                         /*
5674                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5675                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5676                          * cpuset's cpus_allowed
5677                          */
5678                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5679                         goto again;
5680                 }
5681         }
5682 out_unlock:
5683         free_cpumask_var(new_mask);
5684 out_free_cpus_allowed:
5685         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5686 out_put_task:
5687         put_task_struct(p);
5688         put_online_cpus();
5689         return retval;
5690 }
5691
5692 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5693                              struct cpumask *new_mask)
5694 {
5695         if (len < cpumask_size())
5696                 cpumask_clear(new_mask);
5697         else if (len > cpumask_size())
5698                 len = cpumask_size();
5699
5700         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5701 }
5702
5703 /**
5704  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5705  * @pid: pid of the process
5706  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5707  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5708  */
5709 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5710                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5711 {
5712         cpumask_var_t new_mask;
5713         int retval;
5714
5715         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5716                 return -ENOMEM;
5717
5718         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5719         if (retval == 0)
5720                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5721         free_cpumask_var(new_mask);
5722         return retval;
5723 }
5724
5725 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5726 {
5727         struct task_struct *p;
5728         int retval;
5729
5730         get_online_cpus();
5731         read_lock(&tasklist_lock);
5732
5733         retval = -ESRCH;
5734         p = find_process_by_pid(pid);
5735         if (!p)
5736                 goto out_unlock;
5737
5738         retval = security_task_getscheduler(p);
5739         if (retval)
5740                 goto out_unlock;
5741
5742         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5743
5744 out_unlock:
5745         read_unlock(&tasklist_lock);
5746         put_online_cpus();
5747
5748         return retval;
5749 }
5750
5751 /**
5752  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5753  * @pid: pid of the process
5754  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5755  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5756  */
5757 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5758                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5759 {
5760         int ret;
5761         cpumask_var_t mask;
5762
5763         if (len < cpumask_size())
5764                 return -EINVAL;
5765
5766         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5767                 return -ENOMEM;
5768
5769         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5770         if (ret == 0) {
5771                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5772                         ret = -EFAULT;
5773                 else
5774                         ret = cpumask_size();
5775         }
5776         free_cpumask_var(mask);
5777
5778         return ret;
5779 }
5780
5781 /**
5782  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5783  *
5784  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5785  * other threads running on this CPU then this function will return.
5786  */
5787 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5788 {
5789         struct rq *rq = this_rq_lock();
5790
5791         schedstat_inc(rq, yld_count);
5792         current->sched_class->yield_task(rq);
5793
5794         /*
5795          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5796          * no need to preempt or enable interrupts:
5797          */
5798         __release(rq->lock);
5799         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5800         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5801         preempt_enable_no_resched();
5802
5803         schedule();
5804
5805         return 0;
5806 }
5807
5808 static void __cond_resched(void)
5809 {
5810 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5811         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5812 #endif
5813         /*
5814          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5815          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5816          * cond_resched() call.
5817          */
5818         do {
5819                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5820                 schedule();
5821                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5822         } while (need_resched());
5823 }
5824
5825 int __sched _cond_resched(void)
5826 {
5827         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5828                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5829                 __cond_resched();
5830                 return 1;
5831         }
5832         return 0;
5833 }
5834 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5835
5836 /*
5837  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5838  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5839  *
5840  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5841  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5842  * spin_unlock(), once by hand).
5843  */
5844 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5845 {
5846         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5847         int ret = 0;
5848
5849         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5850                 spin_unlock(lock);
5851                 if (resched && need_resched())
5852                         __cond_resched();
5853                 else
5854                         cpu_relax();
5855                 ret = 1;
5856                 spin_lock(lock);
5857         }
5858         return ret;
5859 }
5860 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5861
5862 int __sched cond_resched_softirq(void)
5863 {
5864         BUG_ON(!in_softirq());
5865
5866         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5867                 local_bh_enable();
5868                 __cond_resched();
5869                 local_bh_disable();
5870                 return 1;
5871         }
5872         return 0;
5873 }
5874 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5875
5876 /**
5877  * yield - yield the current processor to other threads.
5878  *
5879  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5880  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5881  */
5882 void __sched yield(void)
5883 {
5884         set_current_state(TASK_RUNNING);
5885         sys_sched_yield();
5886 }
5887 EXPORT_SYMBOL(yield);
5888
5889 /*
5890  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5891  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5892  *
5893  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5894  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5895  */
5896 void __sched io_schedule(void)
5897 {
5898         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5899
5900         delayacct_blkio_start();
5901         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5902         schedule();
5903         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5904         delayacct_blkio_end();
5905 }
5906 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5907
5908 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5909 {
5910         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5911         long ret;
5912
5913         delayacct_blkio_start();
5914         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5915         ret = schedule_timeout(timeout);
5916         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5917         delayacct_blkio_end();
5918         return ret;
5919 }
5920
5921 /**
5922  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5923  * @policy: scheduling class.
5924  *
5925  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5926  * by a given scheduling class.
5927  */
5928 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5929 {
5930         int ret = -EINVAL;
5931
5932         switch (policy) {
5933         case SCHED_FIFO:
5934         case SCHED_RR:
5935                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5936                 break;
5937         case SCHED_NORMAL:
5938         case SCHED_BATCH:
5939         case SCHED_IDLE:
5940                 ret = 0;
5941                 break;
5942         }
5943         return ret;
5944 }
5945
5946 /**
5947  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5948  * @policy: scheduling class.
5949  *
5950  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5951  * by a given scheduling class.
5952  */
5953 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5954 {
5955         int ret = -EINVAL;
5956
5957         switch (policy) {
5958         case SCHED_FIFO:
5959         case SCHED_RR:
5960                 ret = 1;
5961                 break;
5962         case SCHED_NORMAL:
5963         case SCHED_BATCH:
5964         case SCHED_IDLE:
5965                 ret = 0;
5966         }
5967         return ret;
5968 }
5969
5970 /**
5971  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5972  * @pid: pid of the process.
5973  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5974  *
5975  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5976  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5977  */
5978 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5979                 struct timespec __user *, interval)
5980 {
5981         struct task_struct *p;
5982         unsigned int time_slice;
5983         int retval;
5984         struct timespec t;
5985
5986         if (pid < 0)
5987                 return -EINVAL;
5988
5989         retval = -ESRCH;
5990         read_lock(&tasklist_lock);
5991         p = find_process_by_pid(pid);
5992         if (!p)
5993                 goto out_unlock;
5994
5995         retval = security_task_getscheduler(p);
5996         if (retval)
5997                 goto out_unlock;
5998
5999         /*
6000          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6001          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6002          */
6003         time_slice = 0;
6004         if (p->policy == SCHED_RR) {
6005                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6006         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6007                 struct sched_entity *se = &p->se;
6008                 unsigned long flags;
6009                 struct rq *rq;
6010
6011                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6012                 if (rq->cfs.load.weight)
6013                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6014                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6015         }
6016         read_unlock(&tasklist_lock);
6017         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6018         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6019         return retval;
6020
6021 out_unlock:
6022         read_unlock(&tasklist_lock);
6023         return retval;
6024 }
6025
6026 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6027
6028 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6029 {
6030         unsigned long free = 0;
6031         unsigned state;
6032
6033         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6034         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6035                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6036 #if BITS_PER_LONG == 32
6037         if (state == TASK_RUNNING)
6038                 printk(KERN_CONT " running  ");
6039         else
6040                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6041 #else
6042         if (state == TASK_RUNNING)
6043                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6044         else
6045                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6046 #endif
6047 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6048         {
6049                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6050                 while (!*n)
6051                         n++;
6052                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6053         }
6054 #endif
6055         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6056                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6057
6058         show_stack(p, NULL);
6059 }
6060
6061 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6062 {
6063         struct task_struct *g, *p;
6064
6065 #if BITS_PER_LONG == 32
6066         printk(KERN_INFO
6067                 "  task                PC stack   pid father\n");
6068 #else
6069         printk(KERN_INFO
6070                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6071 #endif
6072         read_lock(&tasklist_lock);
6073         do_each_thread(g, p) {
6074                 /*
6075                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6076                  * console might take alot of time:
6077                  */
6078                 touch_nmi_watchdog();
6079                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6080                         sched_show_task(p);
6081         } while_each_thread(g, p);
6082
6083         touch_all_softlockup_watchdogs();
6084
6085 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6086         sysrq_sched_debug_show();
6087 #endif
6088         read_unlock(&tasklist_lock);
6089         /*
6090          * Only show locks if all tasks are dumped:
6091          */
6092         if (state_filter == -1)
6093                 debug_show_all_locks();
6094 }
6095
6096 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6097 {
6098         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6099 }
6100
6101 /**
6102  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6103  * @idle: task in question
6104  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6105  *
6106  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6107  * flag, to make booting more robust.
6108  */
6109 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6110 {
6111         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6112         unsigned long flags;
6113
6114         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6115
6116         __sched_fork(idle);
6117         idle->se.exec_start = sched_clock();
6118
6119         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6120         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6121         __set_task_cpu(idle, cpu);
6122
6123         rq->curr = rq->idle = idle;
6124 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6125         idle->oncpu = 1;
6126 #endif
6127         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6128
6129         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6130 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6131         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6132 #else
6133         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6134 #endif
6135         /*
6136          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6137          */
6138         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6139         ftrace_graph_init_task(idle);
6140 }
6141
6142 /*
6143  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6144  * indicates which cpus entered this state. This is used
6145  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6146  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6147  * always be CPU_BITS_NONE.
6148  */
6149 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6150
6151 /*
6152  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6153  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6154  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6155  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6156  * number of CPUs.
6157  *
6158  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6159  */
6160 static inline void sched_init_granularity(void)
6161 {
6162         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6163         const unsigned long limit = 200000000;
6164
6165         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6166         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6167                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6168
6169         sysctl_sched_latency *= factor;
6170         if (sysctl_sched_latency > limit)
6171                 sysctl_sched_latency = limit;
6172
6173         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6174
6175         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6176 }
6177
6178 #ifdef CONFIG_SMP
6179 /*
6180  * This is how migration works:
6181  *
6182  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6183  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6184  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6185  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6186  *    thread off the CPU)
6187  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6188  *    task is still in the wrong runqueue.
6189  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6190  *    it and puts it into the right queue.
6191  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6192  * 7) we wake up and the migration is done.
6193  */
6194
6195 /*
6196  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6197  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6198  * is removed from the allowed bitmask.
6199  *
6200  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6201  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6202  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6203  */
6204 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6205 {
6206         struct migration_req req;
6207         unsigned long flags;
6208         struct rq *rq;
6209         int ret = 0;
6210
6211         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6212         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6213                 ret = -EINVAL;
6214                 goto out;
6215         }
6216
6217         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6218                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6219                 ret = -EINVAL;
6220                 goto out;
6221         }
6222
6223         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6224                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6225         else {
6226                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6227                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6228         }
6229
6230         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6231         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6232                 goto out;
6233
6234         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6235                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6236                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6237                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6238                 wait_for_completion(&req.done);
6239                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6240                 return 0;
6241         }
6242 out:
6243         task_rq_unlock(rq, &flags);
6244
6245         return ret;
6246 }
6247 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6248
6249 /*
6250  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6251  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6252  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6253  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6254  *
6255  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6256  * as the task is no longer on this CPU.
6257  *
6258  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6259  */
6260 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6261 {
6262         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6263         int ret = 0, on_rq;
6264
6265         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6266                 return ret;
6267
6268         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6269         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6270
6271         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6272         /* Already moved. */
6273         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6274                 goto done;
6275         /* Affinity changed (again). */
6276         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6277                 goto fail;
6278
6279         on_rq = p->se.on_rq;
6280         if (on_rq)
6281                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6282
6283         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6284         if (on_rq) {
6285                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6286                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6287         }
6288 done:
6289         ret = 1;
6290 fail:
6291         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6292         return ret;
6293 }
6294
6295 /*
6296  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6297  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6298  * another runqueue.
6299  */
6300 static int migration_thread(void *data)
6301 {
6302         int cpu = (long)data;
6303         struct rq *rq;
6304
6305         rq = cpu_rq(cpu);
6306         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6307
6308         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6309         while (!kthread_should_stop()) {
6310                 struct migration_req *req;
6311                 struct list_head *head;
6312
6313                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6314
6315                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6316                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6317                         goto wait_to_die;
6318                 }
6319
6320                 if (rq->active_balance) {
6321                         active_load_balance(rq, cpu);
6322                         rq->active_balance = 0;
6323                 }
6324
6325                 head = &rq->migration_queue;
6326
6327                 if (list_empty(head)) {
6328                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6329                         schedule();
6330                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6331                         continue;
6332                 }
6333                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6334                 list_del_init(head->next);
6335
6336                 spin_unlock(&rq->lock);
6337                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6338                 local_irq_enable();
6339
6340                 complete(&req->done);
6341         }
6342         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6343         return 0;
6344
6345 wait_to_die:
6346         /* Wait for kthread_stop */
6347         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6348         while (!kthread_should_stop()) {
6349                 schedule();
6350                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6351         }
6352         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6353         return 0;
6354 }
6355
6356 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6357
6358 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6359 {
6360         int ret;
6361
6362         local_irq_disable();
6363         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6364         local_irq_enable();
6365         return ret;
6366 }
6367
6368 /*
6369  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6370  */
6371 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6372 {
6373         int dest_cpu;
6374         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6375
6376 again:
6377         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6378         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6379                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6380                         goto move;
6381
6382         /* Any allowed, online CPU? */
6383         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6384         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6385                 goto move;
6386
6387         /* No more Mr. Nice Guy. */
6388         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6389                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6390                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6391
6392                 /*
6393                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6394                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6395                  * leave kernel.
6396                  */
6397                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6398                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6399                                "longer affine to cpu%d\n",
6400                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6401                 }
6402         }
6403
6404 move:
6405         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6406         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6407                 goto again;
6408 }
6409
6410 /*
6411  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6412  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6413  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6414  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6415  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6416  */
6417 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6418 {
6419         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6420         unsigned long flags;
6421
6422         local_irq_save(flags);
6423         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6424         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6425         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6426         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6427         local_irq_restore(flags);
6428 }
6429
6430 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6431 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6432 {
6433         struct task_struct *p, *t;
6434
6435         read_lock(&tasklist_lock);
6436
6437         do_each_thread(t, p) {
6438                 if (p == current)
6439                         continue;
6440
6441                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6442                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6443         } while_each_thread(t, p);
6444
6445         read_unlock(&tasklist_lock);
6446 }
6447
6448 /*
6449  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6450  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6451  * Used by CPU offline code.
6452  */
6453 void sched_idle_next(void)
6454 {
6455         int this_cpu = smp_processor_id();
6456         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6457         struct task_struct *p = rq->idle;
6458         unsigned long flags;
6459
6460         /* cpu has to be offline */
6461         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6462
6463         /*
6464          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6465          * and interrupts disabled on the current cpu.
6466          */
6467         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6468
6469         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6470
6471         update_rq_clock(rq);
6472         activate_task(rq, p, 0);
6473
6474         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6475 }
6476
6477 /*
6478  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6479  * offline.
6480  */
6481 void idle_task_exit(void)
6482 {
6483         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6484
6485         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6486
6487         if (mm != &init_mm)
6488                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6489         mmdrop(mm);
6490 }
6491
6492 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6493 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6494 {
6495         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6496
6497         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6498         BUG_ON(!p->exit_state);
6499
6500         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6501         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6502
6503         get_task_struct(p);
6504
6505         /*
6506          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6507          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6508          * fine.
6509          */
6510         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6511         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6512         spin_lock_irq(&rq->lock);
6513
6514         put_task_struct(p);
6515 }
6516
6517 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6518 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6519 {
6520         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6521         struct task_struct *next;
6522
6523         for ( ; ; ) {
6524                 if (!rq->nr_running)
6525                         break;
6526                 update_rq_clock(rq);
6527                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6528                 if (!next)
6529                         break;
6530                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6531                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6532
6533         }
6534 }
6535 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6536
6537 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6538
6539 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6540         {
6541                 .procname       = "sched_domain",
6542                 .mode           = 0555,
6543         },
6544         {0, },
6545 };
6546
6547 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6548         {
6549                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6550                 .procname       = "kernel",
6551                 .mode           = 0555,
6552                 .child          = sd_ctl_dir,
6553         },
6554         {0, },
6555 };
6556
6557 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6558 {
6559         struct ctl_table *entry =
6560                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6561
6562         return entry;
6563 }
6564
6565 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6566 {
6567         struct ctl_table *entry;
6568
6569         /*
6570          * In the intermediate directories, both the child directory and
6571          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6572          * will always be set. In the lowest directory the names are
6573          * static strings and all have proc handlers.
6574          */
6575         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6576                 if (entry->child)
6577                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6578                 if (entry->proc_handler == NULL)
6579                         kfree(entry->procname);
6580         }
6581
6582         kfree(*tablep);
6583         *tablep = NULL;
6584 }
6585
6586 static void
6587 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6588                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6589                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6590 {
6591         entry->procname = procname;
6592         entry->data = data;
6593         entry->maxlen = maxlen;
6594         entry->mode = mode;
6595         entry->proc_handler = proc_handler;
6596 }
6597
6598 static struct ctl_table *
6599 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6600 {
6601         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6602
6603         if (table == NULL)
6604                 return NULL;
6605
6606         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6607                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6608         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6609                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6610         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6611                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6612         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6613                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6614         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6615                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6616         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6617                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6618         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6619                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6620         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6621                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6622         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6623                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6624         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6625                 &sd->cache_nice_tries,
6626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6627         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6629         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6630                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6631         /* &table[12] is terminator */
6632
6633         return table;
6634 }
6635
6636 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6637 {
6638         struct ctl_table *entry, *table;
6639         struct sched_domain *sd;
6640         int domain_num = 0, i;
6641         char buf[32];
6642
6643         for_each_domain(cpu, sd)
6644                 domain_num++;
6645         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6646         if (table == NULL)
6647                 return NULL;
6648
6649         i = 0;
6650         for_each_domain(cpu, sd) {
6651                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6652                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6653                 entry->mode = 0555;
6654                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6655                 entry++;
6656                 i++;
6657         }
6658         return table;
6659 }
6660
6661 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6662 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6663 {
6664         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6665         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6666         char buf[32];
6667
6668         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6669         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6670
6671         if (entry == NULL)
6672                 return;
6673
6674         for_each_online_cpu(i) {
6675                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6676                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6677                 entry->mode = 0555;
6678                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6679                 entry++;
6680         }
6681
6682         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6683         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6684 }
6685
6686 /* may be called multiple times per register */
6687 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6688 {
6689         if (sd_sysctl_header)
6690                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6691         sd_sysctl_header = NULL;
6692         if (sd_ctl_dir[0].child)
6693                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6694 }
6695 #else
6696 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6697 {
6698 }
6699 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6700 {
6701 }
6702 #endif
6703
6704 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6705 {
6706         if (!rq->online) {
6707                 const struct sched_class *class;
6708
6709                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6710                 rq->online = 1;
6711
6712                 for_each_class(class) {
6713                         if (class->rq_online)
6714                                 class->rq_online(rq);
6715                 }
6716         }
6717 }
6718
6719 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6720 {
6721         if (rq->online) {
6722                 const struct sched_class *class;
6723
6724                 for_each_class(class) {
6725                         if (class->rq_offline)
6726                                 class->rq_offline(rq);
6727                 }
6728
6729                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6730                 rq->online = 0;
6731         }
6732 }
6733
6734 /*
6735  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6736  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6737  */
6738 static int __cpuinit
6739 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6740 {
6741         struct task_struct *p;
6742         int cpu = (long)hcpu;
6743         unsigned long flags;
6744         struct rq *rq;
6745
6746         switch (action) {
6747
6748         case CPU_UP_PREPARE:
6749         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6750                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6751                 if (IS_ERR(p))
6752                         return NOTIFY_BAD;
6753                 kthread_bind(p, cpu);
6754                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6755                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6756                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6757                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6758                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6759                 break;
6760
6761         case CPU_ONLINE:
6762         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6763                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6764                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6765
6766                 /* Update our root-domain */
6767                 rq = cpu_rq(cpu);
6768                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6769                 if (rq->rd) {
6770                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6771
6772                         set_rq_online(rq);
6773                 }
6774                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6775                 break;
6776
6777 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6778         case CPU_UP_CANCELED:
6779         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6780                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6781                         break;
6782                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6783                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6784                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6785                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6786                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6787                 break;
6788
6789         case CPU_DEAD:
6790         case CPU_DEAD_FROZEN:
6791                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6792                 migrate_live_tasks(cpu);
6793                 rq = cpu_rq(cpu);
6794                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6795                 rq->migration_thread = NULL;
6796                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6797                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6798                 update_rq_clock(rq);
6799                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6800                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6801                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6802                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6803                 migrate_dead_tasks(cpu);
6804                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6805                 cpuset_unlock();
6806                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6807                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6808
6809                 /*
6810                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6811                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6812                  * the requestors.
6813                  */
6814                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6815                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6816                         struct migration_req *req;
6817
6818                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6819                                          struct migration_req, list);
6820                         list_del_init(&req->list);
6821                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6822                         complete(&req->done);
6823                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6824                 }
6825                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6826                 break;
6827
6828         case CPU_DYING:
6829         case CPU_DYING_FROZEN:
6830