242d0d47a70d7dd6a824c0c1b4a82a8f6b887c42
[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         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
471 #endif
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         unsigned long rt_nr_migratory;
474         int overloaded;
475 #endif
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct list_head leaf_rt_rq_list;
487         struct task_group *tg;
488         struct sched_rt_entity *rt_se;
489 #endif
490 };
491
492 #ifdef CONFIG_SMP
493
494 /*
495  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
496  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
497  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
498  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
499  * object.
500  *
501  */
502 struct root_domain {
503         atomic_t refcount;
504         cpumask_var_t span;
505         cpumask_var_t online;
506
507         /*
508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
509          * one runnable RT task.
510          */
511         cpumask_var_t rto_mask;
512         atomic_t rto_count;
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         struct cpupri cpupri;
515 #endif
516 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
517         /*
518          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
519          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
520          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
521          */
522         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
523 #endif
524 };
525
526 /*
527  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
528  * members (mimicking the global state we have today).
529  */
530 static struct root_domain def_root_domain;
531
532 #endif
533
534 /*
535  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
536  *
537  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
538  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
539  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
540  */
541 struct rq {
542         /* runqueue lock: */
543         spinlock_t lock;
544
545         /*
546          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
547          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
548          */
549         unsigned long nr_running;
550         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
551         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
552         unsigned char idle_at_tick;
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561
562         struct cfs_rq cfs;
563         struct rt_rq rt;
564
565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
566         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
567         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
568 #endif
569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
570         struct list_head leaf_rt_rq_list;
571 #endif
572
573         /*
574          * This is part of a global counter where only the total sum
575          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
576          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
577          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
578          */
579         unsigned long nr_uninterruptible;
580
581         struct task_struct *curr, *idle;
582         unsigned long next_balance;
583         struct mm_struct *prev_mm;
584
585         u64 clock;
586
587         atomic_t nr_iowait;
588
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         struct root_domain *rd;
591         struct sched_domain *sd;
592
593         /* For active balancing */
594         int active_balance;
595         int push_cpu;
596         /* cpu of this runqueue: */
597         int cpu;
598         int online;
599
600         unsigned long avg_load_per_task;
601
602         struct task_struct *migration_thread;
603         struct list_head migration_queue;
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         int hrtick_csd_pending;
609         struct call_single_data hrtick_csd;
610 #endif
611         struct hrtimer hrtick_timer;
612 #endif
613
614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
615         /* latency stats */
616         struct sched_info rq_sched_info;
617         unsigned long long rq_cpu_time;
618         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
619
620         /* sys_sched_yield() stats */
621         unsigned int yld_exp_empty;
622         unsigned int yld_act_empty;
623         unsigned int yld_both_empty;
624         unsigned int yld_count;
625
626         /* schedule() stats */
627         unsigned int sched_switch;
628         unsigned int sched_count;
629         unsigned int sched_goidle;
630
631         /* try_to_wake_up() stats */
632         unsigned int ttwu_count;
633         unsigned int ttwu_local;
634
635         /* BKL stats */
636         unsigned int bkl_count;
637 #endif
638 };
639
640 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
641
642 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
643 {
644         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
645 }
646
647 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
648 {
649 #ifdef CONFIG_SMP
650         return rq->cpu;
651 #else
652         return 0;
653 #endif
654 }
655
656 /*
657  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
658  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
659  *
660  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
661  * preempt-disabled sections.
662  */
663 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
664         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
665
666 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
667 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
668 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
669 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
670
671 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
672 {
673         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
674 }
675
676 /*
677  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
678  */
679 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
680 # define const_debug __read_mostly
681 #else
682 # define const_debug static const
683 #endif
684
685 /**
686  * runqueue_is_locked
687  *
688  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
689  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
690  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
691  */
692 int runqueue_is_locked(void)
693 {
694         int cpu = get_cpu();
695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
696         int ret;
697
698         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
699         put_cpu();
700         return ret;
701 }
702
703 /*
704  * Debugging: various feature bits
705  */
706
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         __SCHED_FEAT_##name ,
709
710 enum {
711 #include "sched_features.h"
712 };
713
714 #undef SCHED_FEAT
715
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
718
719 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
720 #include "sched_features.h"
721         0;
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
726 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
727         #name ,
728
729 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
730 #include "sched_features.h"
731         NULL
732 };
733
734 #undef SCHED_FEAT
735
736 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
737 {
738         int i;
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
742                         seq_puts(m, "NO_");
743                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
744         }
745         seq_puts(m, "\n");
746
747         return 0;
748 }
749
750 static ssize_t
751 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
752                 size_t cnt, loff_t *ppos)
753 {
754         char buf[64];
755         char *cmp = buf;
756         int neg = 0;
757         int i;
758
759         if (cnt > 63)
760                 cnt = 63;
761
762         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
763                 return -EFAULT;
764
765         buf[cnt] = 0;
766
767         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
768                 neg = 1;
769                 cmp += 3;
770         }
771
772         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
773                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
774
775                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
776                         if (neg)
777                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
778                         else
779                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
780                         break;
781                 }
782         }
783
784         if (!sched_feat_names[i])
785                 return -EINVAL;
786
787         filp->f_pos += cnt;
788
789         return cnt;
790 }
791
792 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
793 {
794         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
795 }
796
797 static struct file_operations sched_feat_fops = {
798         .open           = sched_feat_open,
799         .write          = sched_feat_write,
800         .read           = seq_read,
801         .llseek         = seq_lseek,
802         .release        = single_release,
803 };
804
805 static __init int sched_init_debug(void)
806 {
807         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
808                         &sched_feat_fops);
809
810         return 0;
811 }
812 late_initcall(sched_init_debug);
813
814 #endif
815
816 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
817
818 /*
819  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
820  * Limited because this is done with IRQs disabled.
821  */
822 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
823
824 /*
825  * ratelimit for updating the group shares.
826  * default: 0.25ms
827  */
828 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
829
830 /*
831  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
832  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
833  * default: 4
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
836
837 /*
838  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
839  * default: 1s
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
842
843 static __read_mostly int scheduler_running;
844
845 /*
846  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
847  * default: 0.95s
848  */
849 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
850
851 static inline u64 global_rt_period(void)
852 {
853         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
854 }
855
856 static inline u64 global_rt_runtime(void)
857 {
858         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
859                 return RUNTIME_INF;
860
861         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
862 }
863
864 #ifndef prepare_arch_switch
865 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
866 #endif
867 #ifndef finish_arch_switch
868 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
869 #endif
870
871 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return rq->curr == p;
874 }
875
876 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
877 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return task_current(rq, p);
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 }
885
886 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
887 {
888 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
889         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
890         rq->lock.owner = current;
891 #endif
892         /*
893          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
894          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
895          * prev into current:
896          */
897         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
898
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 }
901
902 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905 #ifdef CONFIG_SMP
906         return p->oncpu;
907 #else
908         return task_current(rq, p);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
917          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
918          * here.
919          */
920         next->oncpu = 1;
921 #endif
922 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 #else
925         spin_unlock(&rq->lock);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
934          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
935          * finished.
936          */
937         smp_wmb();
938         prev->oncpu = 0;
939 #endif
940 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
941         local_irq_enable();
942 #endif
943 }
944 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
945
946 /*
947  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
948  * Must be called interrupts disabled.
949  */
950 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         for (;;) {
954                 struct rq *rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
964  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
965  * explicitly disabling preemption.
966  */
967 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         for (;;) {
973                 local_irq_save(*flags);
974                 rq = task_rq(p);
975                 spin_lock(&rq->lock);
976                 if (likely(rq == task_rq(p)))
977                         return rq;
978                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
983 {
984         struct rq *rq = task_rq(p);
985
986         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
987         spin_unlock_wait(&rq->lock);
988 }
989
990 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock(&rq->lock);
994 }
995
996 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1004  */
1005 static struct rq *this_rq_lock(void)
1006         __acquires(rq->lock)
1007 {
1008         struct rq *rq;
1009
1010         local_irq_disable();
1011         rq = this_rq();
1012         spin_lock(&rq->lock);
1013
1014         return rq;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1018 /*
1019  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1020  *
1021  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1022  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1023  * reschedule event.
1024  *
1025  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1026  * rq->lock.
1027  */
1028
1029 /*
1030  * Use hrtick when:
1031  *  - enabled by features
1032  *  - hrtimer is actually high res
1033  */
1034 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1035 {
1036         if (!sched_feat(HRTICK))
1037                 return 0;
1038         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1039                 return 0;
1040         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1046                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * High-resolution timer tick.
1051  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1052  */
1053 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1054 {
1055         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1056
1057         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1058
1059         spin_lock(&rq->lock);
1060         update_rq_clock(rq);
1061         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1062         spin_unlock(&rq->lock);
1063
1064         return HRTIMER_NORESTART;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068 /*
1069  * called from hardirq (IPI) context
1070  */
1071 static void __hrtick_start(void *arg)
1072 {
1073         struct rq *rq = arg;
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1077         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called to set the hrtick timer state.
1083  *
1084  * called with rq->lock held and irqs disabled
1085  */
1086 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1087 {
1088         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1089         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1090
1091         hrtimer_set_expires(timer, time);
1092
1093         if (rq == this_rq()) {
1094                 hrtimer_restart(timer);
1095         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1096                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1097                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1098         }
1099 }
1100
1101 static int
1102 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1103 {
1104         int cpu = (int)(long)hcpu;
1105
1106         switch (action) {
1107         case CPU_UP_CANCELED:
1108         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE:
1110         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1111         case CPU_DEAD:
1112         case CPU_DEAD_FROZEN:
1113                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1114                 return NOTIFY_OK;
1115         }
1116
1117         return NOTIFY_DONE;
1118 }
1119
1120 static __init void init_hrtick(void)
1121 {
1122         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1123 }
1124 #else
1125 /*
1126  * Called to set the hrtick timer state.
1127  *
1128  * called with rq->lock held and irqs disabled
1129  */
1130 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1131 {
1132         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 #else /* !CONFIG_SMP */
1255 static void resched_task(struct task_struct *p)
1256 {
1257         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1258         set_tsk_need_resched(p);
1259 }
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #if BITS_PER_LONG == 32
1263 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1264 #else
1265 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1266 #endif
1267
1268 #define WMULT_SHIFT     32
1269
1270 /*
1271  * Shift right and round:
1272  */
1273 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1274
1275 /*
1276  * delta *= weight / lw
1277  */
1278 static unsigned long
1279 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1280                 struct load_weight *lw)
1281 {
1282         u64 tmp;
1283
1284         if (!lw->inv_weight) {
1285                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1286                         lw->inv_weight = 1;
1287                 else
1288                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1289                                 / (lw->weight+1);
1290         }
1291
1292         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1293         /*
1294          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1295          */
1296         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1297                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1298                         WMULT_SHIFT/2);
1299         else
1300                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1301
1302         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1303 }
1304
1305 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1306 {
1307         lw->weight += inc;
1308         lw->inv_weight = 0;
1309 }
1310
1311 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1312 {
1313         lw->weight -= dec;
1314         lw->inv_weight = 0;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1319  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1320  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1321  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1322  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1323  * slice expiry etc.
1324  */
1325
1326 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1327 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1328
1329 /*
1330  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1331  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1332  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1333  * that remained on nice 0.
1334  *
1335  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1336  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1337  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1338  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1339  * the relative distance between them is ~25%.)
1340  */
1341 static const int prio_to_weight[40] = {
1342  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1343  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1344  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1345  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1346  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1347  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1348  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1349  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1350 };
1351
1352 /*
1353  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1354  *
1355  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1356  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1357  * into multiplications:
1358  */
1359 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1360  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1361  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1362  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1363  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1364  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1365  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1366  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1367  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1368 };
1369
1370 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1371
1372 /*
1373  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1374  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1375  * structures to the load-balancing proper:
1376  */
1377 struct rq_iterator {
1378         void *arg;
1379         struct task_struct *(*start)(void *);
1380         struct task_struct *(*next)(void *);
1381 };
1382
1383 #ifdef CONFIG_SMP
1384 static unsigned long
1385 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1386               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1387               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1388               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1389
1390 static int
1391 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1392                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1393                    struct rq_iterator *iterator);
1394 #endif
1395
1396 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1397 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1398 #else
1399 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1400 #endif
1401
1402 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1403 {
1404         update_load_add(&rq->load, load);
1405 }
1406
1407 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1408 {
1409         update_load_sub(&rq->load, load);
1410 }
1411
1412 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1413 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1414
1415 /*
1416  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1417  * leaving it for the final time.
1418  */
1419 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1420 {
1421         struct task_group *parent, *child;
1422         int ret;
1423
1424         rcu_read_lock();
1425         parent = &root_task_group;
1426 down:
1427         ret = (*down)(parent, data);
1428         if (ret)
1429                 goto out_unlock;
1430         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1431                 parent = child;
1432                 goto down;
1433
1434 up:
1435                 continue;
1436         }
1437         ret = (*up)(parent, data);
1438         if (ret)
1439                 goto out_unlock;
1440
1441         child = parent;
1442         parent = parent->parent;
1443         if (parent)
1444                 goto up;
1445 out_unlock:
1446         rcu_read_unlock();
1447
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1452 {
1453         return 0;
1454 }
1455 #endif
1456
1457 #ifdef CONFIG_SMP
1458 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1459 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1460 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1461
1462 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1463 {
1464         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1465         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1466
1467         if (nr_running)
1468                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1469         else
1470                 rq->avg_load_per_task = 0;
1471
1472         return rq->avg_load_per_task;
1473 }
1474
1475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1476
1477 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1478
1479 /*
1480  * Calculate and set the cpu's group shares.
1481  */
1482 static void
1483 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1484                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1485 {
1486         unsigned long shares;
1487         unsigned long rq_weight;
1488
1489         if (!tg->se[cpu])
1490                 return;
1491
1492         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1493
1494         /*
1495          *           \Sum shares * rq_weight
1496          * shares =  -----------------------
1497          *               \Sum rq_weight
1498          *
1499          */
1500         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1501         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1502
1503         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1504                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1505                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506                 unsigned long flags;
1507
1508                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1509                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1510
1511                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1512                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1513         }
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1518  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1519  * parent group depends on the shares of its child groups.
1520  */
1521 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1522 {
1523         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1524         unsigned long shares = 0;
1525         struct sched_domain *sd = data;
1526         int i;
1527
1528         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1529                 /*
1530                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1531                  * is one of average load so that when a new task gets to
1532                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1533                  */
1534                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1535                 if (!weight)
1536                         weight = NICE_0_LOAD;
1537
1538                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1539                 rq_weight += weight;
1540                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1541         }
1542
1543         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1544                 shares = tg->shares;
1545
1546         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1547                 shares = tg->shares;
1548
1549         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1550                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1551
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1557  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1558  * group is a fraction of its parents load.
1559  */
1560 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1561 {
1562         unsigned long load;
1563         long cpu = (long)data;
1564
1565         if (!tg->parent) {
1566                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1567         } else {
1568                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1569                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1570                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1571         }
1572
1573         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1574
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1579 {
1580         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1581         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1582
1583         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1584                 sd->last_update = now;
1585                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1586         }
1587 }
1588
1589 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1590 {
1591         spin_unlock(&rq->lock);
1592         update_shares(sd);
1593         spin_lock(&rq->lock);
1594 }
1595
1596 static void update_h_load(long cpu)
1597 {
1598         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1599 }
1600
1601 #else
1602
1603 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1604 {
1605 }
1606
1607 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1608 {
1609 }
1610
1611 #endif
1612
1613 /*
1614  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1615  */
1616 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1617         __releases(this_rq->lock)
1618         __acquires(busiest->lock)
1619         __acquires(this_rq->lock)
1620 {
1621         int ret = 0;
1622
1623         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1624                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1625                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1626                 BUG_ON(1);
1627         }
1628         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1629                 if (busiest < this_rq) {
1630                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1631                         spin_lock(&busiest->lock);
1632                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1633                         ret = 1;
1634                 } else
1635                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1636         }
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(busiest->lock)
1642 {
1643         spin_unlock(&busiest->lock);
1644         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1645 }
1646 #endif
1647
1648 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1649 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1650 {
1651 #ifdef CONFIG_SMP
1652         cfs_rq->shares = shares;
1653 #endif
1654 }
1655 #endif
1656
1657 #include "sched_stats.h"
1658 #include "sched_idletask.c"
1659 #include "sched_fair.c"
1660 #include "sched_rt.c"
1661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1662 # include "sched_debug.c"
1663 #endif
1664
1665 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1666 #define for_each_class(class) \
1667    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1668
1669 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1670 {
1671         rq->nr_running++;
1672 }
1673
1674 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1675 {
1676         rq->nr_running--;
1677 }
1678
1679 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1680 {
1681         if (task_has_rt_policy(p)) {
1682                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1683                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1684                 return;
1685         }
1686
1687         /*
1688          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1689          */
1690         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1691                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1692                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1693                 return;
1694         }
1695
1696         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1697         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1698 }
1699
1700 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1701 {
1702         s64 diff = sample - *avg;
1703         *avg += diff >> 3;
1704 }
1705
1706 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1707 {
1708         sched_info_queued(p);
1709         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1710         p->se.on_rq = 1;
1711 }
1712
1713 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1714 {
1715         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1716                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1717                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1718                 p->se.last_wakeup = 0;
1719         }
1720
1721         sched_info_dequeued(p);
1722         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1723         p->se.on_rq = 0;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1728  */
1729 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1730 {
1731         return p->static_prio;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1736  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1737  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1738  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1739  * estimator recalculates.
1740  */
1741 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1742 {
1743         int prio;
1744
1745         if (task_has_rt_policy(p))
1746                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1747         else
1748                 prio = __normal_prio(p);
1749         return prio;
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1754  * taken into account by the scheduler. This value might
1755  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1756  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1757  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1758  */
1759 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1760 {
1761         p->normal_prio = normal_prio(p);
1762         /*
1763          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1764          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1765          * to the normal priority:
1766          */
1767         if (!rt_prio(p->prio))
1768                 return p->normal_prio;
1769         return p->prio;
1770 }
1771
1772 /*
1773  * activate_task - move a task to the runqueue.
1774  */
1775 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1776 {
1777         if (task_contributes_to_load(p))
1778                 rq->nr_uninterruptible--;
1779
1780         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1781         inc_nr_running(rq);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1786  */
1787 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1788 {
1789         if (task_contributes_to_load(p))
1790                 rq->nr_uninterruptible++;
1791
1792         dequeue_task(rq, p, sleep);
1793         dec_nr_running(rq);
1794 }
1795
1796 /**
1797  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1798  * @p: the task in question.
1799  */
1800 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1801 {
1802         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1803 }
1804
1805 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1806 {
1807         set_task_rq(p, cpu);
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         /*
1810          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1811          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1812          * per-task data have been completed by this moment.
1813          */
1814         smp_wmb();
1815         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1816 #endif
1817 }
1818
1819 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1820                                        const struct sched_class *prev_class,
1821                                        int oldprio, int running)
1822 {
1823         if (prev_class != p->sched_class) {
1824                 if (prev_class->switched_from)
1825                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1826                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1827         } else
1828                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1829 }
1830
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832
1833 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1834 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1835 {
1836         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Is this task likely cache-hot:
1841  */
1842 static int
1843 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1844 {
1845         s64 delta;
1846
1847         /*
1848          * Buddy candidates are cache hot:
1849          */
1850         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1851                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1852                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1853                 return 1;
1854
1855         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1856                 return 0;
1857
1858         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1859                 return 1;
1860         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1861                 return 0;
1862
1863         delta = now - p->se.exec_start;
1864
1865         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1866 }
1867
1868
1869 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1870 {
1871         int old_cpu = task_cpu(p);
1872         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1873         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1874                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1875         u64 clock_offset;
1876
1877         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1878
1879         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1880
1881 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1882         if (p->se.wait_start)
1883                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1884         if (p->se.sleep_start)
1885                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1886         if (p->se.block_start)
1887                 p->se.block_start -= clock_offset;
1888         if (old_cpu != new_cpu) {
1889                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1890                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1891                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1892         }
1893 #endif
1894         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1895                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1896
1897         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1898 }
1899
1900 struct migration_req {
1901         struct list_head list;
1902
1903         struct task_struct *task;
1904         int dest_cpu;
1905
1906         struct completion done;
1907 };
1908
1909 /*
1910  * The task's runqueue lock must be held.
1911  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1912  */
1913 static int
1914 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1915 {
1916         struct rq *rq = task_rq(p);
1917
1918         /*
1919          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1920          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1921          */
1922         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1923                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1924                 return 0;
1925         }
1926
1927         init_completion(&req->done);
1928         req->task = p;
1929         req->dest_cpu = dest_cpu;
1930         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1931
1932         return 1;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1937  *
1938  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1939  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1940  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1941  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1942  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1943  * @p has remained unscheduled the whole time.
1944  *
1945  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1946  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1947  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1948  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1949  * waiting to become inactive.
1950  */
1951 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1952 {
1953         unsigned long flags;
1954         int running, on_rq;
1955         unsigned long ncsw;
1956         struct rq *rq;
1957
1958         for (;;) {
1959                 /*
1960                  * We do the initial early heuristics without holding
1961                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1962                  * the runqueue lock when things look like they will
1963                  * work out!
1964                  */
1965                 rq = task_rq(p);
1966
1967                 /*
1968                  * If the task is actively running on another CPU
1969                  * still, just relax and busy-wait without holding
1970                  * any locks.
1971                  *
1972                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1973                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1974                  * But we don't care, since "task_running()" will
1975                  * return false if the runqueue has changed and p
1976                  * is actually now running somewhere else!
1977                  */
1978                 while (task_running(rq, p)) {
1979                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1980                                 return 0;
1981                         cpu_relax();
1982                 }
1983
1984                 /*
1985                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1986                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1987                  * just go back and repeat.
1988                  */
1989                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1990                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1991                 running = task_running(rq, p);
1992                 on_rq = p->se.on_rq;
1993                 ncsw = 0;
1994                 if (!match_state || p->state == match_state)
1995                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1996                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1997
1998                 /*
1999                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2000                  */
2001                 if (unlikely(!ncsw))
2002                         break;
2003
2004                 /*
2005                  * Was it really running after all now that we
2006                  * checked with the proper locks actually held?
2007                  *
2008                  * Oops. Go back and try again..
2009                  */
2010                 if (unlikely(running)) {
2011                         cpu_relax();
2012                         continue;
2013                 }
2014
2015                 /*
2016                  * It's not enough that it's not actively running,
2017                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2018                  * preempted!
2019                  *
2020                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2021                  * running right now), it's preempted, and we should
2022                  * yield - it could be a while.
2023                  */
2024                 if (unlikely(on_rq)) {
2025                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2026                         continue;
2027                 }
2028
2029                 /*
2030                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2031                  * runnable, which means that it will never become
2032                  * running in the future either. We're all done!
2033                  */
2034                 break;
2035         }
2036
2037         return ncsw;
2038 }
2039
2040 /***
2041  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2042  * @p: the to-be-kicked thread
2043  *
2044  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2045  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2046  *
2047  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2048  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2049  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2050  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2051  * achieved as well.
2052  */
2053 void kick_process(struct task_struct *p)
2054 {
2055         int cpu;
2056
2057         preempt_disable();
2058         cpu = task_cpu(p);
2059         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2060                 smp_send_reschedule(cpu);
2061         preempt_enable();
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2066  * according to the scheduling class and "nice" value.
2067  *
2068  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2069  * balance conservatively.
2070  */
2071 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2072 {
2073         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2074         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2075
2076         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2077                 return total;
2078
2079         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2084  * according to the scheduling class and "nice" value.
2085  */
2086 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2087 {
2088         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2089         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2090
2091         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2092                 return total;
2093
2094         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2099  * domain.
2100  */
2101 static struct sched_group *
2102 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2103 {
2104         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2105         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2106         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2107         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2108
2109         do {
2110                 unsigned long load, avg_load;
2111                 int local_group;
2112                 int i;
2113
2114                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2115                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2116                                         &p->cpus_allowed))
2117                         continue;
2118
2119                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2120                                                sched_group_cpus(group));
2121
2122                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2123                 avg_load = 0;
2124
2125                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2126                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2127                         if (local_group)
2128                                 load = source_load(i, load_idx);
2129                         else
2130                                 load = target_load(i, load_idx);
2131
2132                         avg_load += load;
2133                 }
2134
2135                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2136                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2137                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2138
2139                 if (local_group) {
2140                         this_load = avg_load;
2141                         this = group;
2142                 } else if (avg_load < min_load) {
2143                         min_load = avg_load;
2144                         idlest = group;
2145                 }
2146         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2147
2148         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2149                 return NULL;
2150         return idlest;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2155  */
2156 static int
2157 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2158 {
2159         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2160         int idlest = -1;
2161         int i;
2162
2163         /* Traverse only the allowed CPUs */
2164         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2165                 load = weighted_cpuload(i);
2166
2167                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2168                         min_load = load;
2169                         idlest = i;
2170                 }
2171         }
2172
2173         return idlest;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2178  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2179  * SD_BALANCE_EXEC.
2180  *
2181  * Balance, ie. select the least loaded group.
2182  *
2183  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2184  *
2185  * preempt must be disabled.
2186  */
2187 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2188 {
2189         struct task_struct *t = current;
2190         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2191
2192         for_each_domain(cpu, tmp) {
2193                 /*
2194                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2195                  */
2196                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2197                         break;
2198                 if (tmp->flags & flag)
2199                         sd = tmp;
2200         }
2201
2202         if (sd)
2203                 update_shares(sd);
2204
2205         while (sd) {
2206                 struct sched_group *group;
2207                 int new_cpu, weight;
2208
2209                 if (!(sd->flags & flag)) {
2210                         sd = sd->child;
2211                         continue;
2212                 }
2213
2214                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2215                 if (!group) {
2216                         sd = sd->child;
2217                         continue;
2218                 }
2219
2220                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2221                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2222                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2223                         sd = sd->child;
2224                         continue;
2225                 }
2226
2227                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2228                 cpu = new_cpu;
2229                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2230                 sd = NULL;
2231                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2232                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2233                                 break;
2234                         if (tmp->flags & flag)
2235                                 sd = tmp;
2236                 }
2237                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2238         }
2239
2240         return cpu;
2241 }
2242
2243 #endif /* CONFIG_SMP */
2244
2245 /***
2246  * try_to_wake_up - wake up a thread
2247  * @p: the to-be-woken-up thread
2248  * @state: the mask of task states that can be woken
2249  * @sync: do a synchronous wakeup?
2250  *
2251  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2252  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2253  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2254  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2255  * runnable without the overhead of this.
2256  *
2257  * returns failure only if the task is already active.
2258  */
2259 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2260 {
2261         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2262         unsigned long flags;
2263         long old_state;
2264         struct rq *rq;
2265
2266         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2267                 sync = 0;
2268
2269         if (!sync) {
2270                 if (current->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
2271                           p->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost)
2272                         sync = 1;
2273         } else {
2274                 if (current->se.avg_overlap >= sysctl_sched_migration_cost ||
2275                           p->se.avg_overlap >= sysctl_sched_migration_cost)
2276                         sync = 0;
2277         }
2278
2279 #ifdef CONFIG_SMP
2280         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2281                 struct sched_domain *sd;
2282
2283                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2284                 cpu = task_cpu(p);
2285
2286                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2287                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2288                                 update_shares(sd);
2289                                 break;
2290                         }
2291                 }
2292         }
2293 #endif
2294
2295         smp_wmb();
2296         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2297         update_rq_clock(rq);
2298         old_state = p->state;
2299         if (!(old_state & state))
2300                 goto out;
2301
2302         if (p->se.on_rq)
2303                 goto out_running;
2304
2305         cpu = task_cpu(p);
2306         orig_cpu = cpu;
2307         this_cpu = smp_processor_id();
2308
2309 #ifdef CONFIG_SMP
2310         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2311                 goto out_activate;
2312
2313         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2314         if (cpu != orig_cpu) {
2315                 set_task_cpu(p, cpu);
2316                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2317                 /* might preempt at this point */
2318                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2319                 old_state = p->state;
2320                 if (!(old_state & state))
2321                         goto out;
2322                 if (p->se.on_rq)
2323                         goto out_running;
2324
2325                 this_cpu = smp_processor_id();
2326                 cpu = task_cpu(p);
2327         }
2328
2329 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2330         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2331         if (cpu == this_cpu)
2332                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2333         else {
2334                 struct sched_domain *sd;
2335                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2336                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2337                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2338                                 break;
2339                         }
2340                 }
2341         }
2342 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2343
2344 out_activate:
2345 #endif /* CONFIG_SMP */
2346         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2347         if (sync)
2348                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2349         if (orig_cpu != cpu)
2350                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2351         if (cpu == this_cpu)
2352                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2353         else
2354                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2355         activate_task(rq, p, 1);
2356         success = 1;
2357
2358 out_running:
2359         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2360         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2361
2362         p->state = TASK_RUNNING;
2363 #ifdef CONFIG_SMP
2364         if (p->sched_class->task_wake_up)
2365                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2366 #endif
2367 out:
2368         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2369
2370         task_rq_unlock(rq, &flags);
2371
2372         return success;
2373 }
2374
2375 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2376 {
2377         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2378 }
2379 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2380
2381 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2382 {
2383         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2388  * p is forked by current.
2389  *
2390  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2391  */
2392 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2393 {
2394         p->se.exec_start                = 0;
2395         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2396         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2397         p->se.last_wakeup               = 0;
2398         p->se.avg_overlap               = 0;
2399
2400 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2401         p->se.wait_start                = 0;
2402         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2403         p->se.sleep_start               = 0;
2404         p->se.block_start               = 0;
2405         p->se.sleep_max                 = 0;
2406         p->se.block_max                 = 0;
2407         p->se.exec_max                  = 0;
2408         p->se.slice_max                 = 0;
2409         p->se.wait_max                  = 0;
2410 #endif
2411
2412         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2413         p->se.on_rq = 0;
2414         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2415
2416 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2417         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2418 #endif
2419
2420         /*
2421          * We mark the process as running here, but have not actually
2422          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2423          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2424          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2425          */
2426         p->state = TASK_RUNNING;
2427 }
2428
2429 /*
2430  * fork()/clone()-time setup:
2431  */
2432 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2433 {
2434         int cpu = get_cpu();
2435
2436         __sched_fork(p);
2437
2438 #ifdef CONFIG_SMP
2439         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2440 #endif
2441         set_task_cpu(p, cpu);
2442
2443         /*
2444          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2445          */
2446         p->prio = current->normal_prio;
2447         if (!rt_prio(p->prio))
2448                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2449
2450 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2451         if (likely(sched_info_on()))
2452                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2453 #endif
2454 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2455         p->oncpu = 0;
2456 #endif
2457 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2458         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2459         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2460 #endif
2461         put_cpu();
2462 }
2463
2464 /*
2465  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2466  *
2467  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2468  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2469  * on the runqueue and wakes it.
2470  */
2471 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2472 {
2473         unsigned long flags;
2474         struct rq *rq;
2475
2476         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2477         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2478         update_rq_clock(rq);
2479
2480         p->prio = effective_prio(p);
2481
2482         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2483                 activate_task(rq, p, 0);
2484         } else {
2485                 /*
2486                  * Let the scheduling class do new task startup
2487                  * management (if any):
2488                  */
2489                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2490                 inc_nr_running(rq);
2491         }
2492         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2493         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2494 #ifdef CONFIG_SMP
2495         if (p->sched_class->task_wake_up)
2496                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2497 #endif
2498         task_rq_unlock(rq, &flags);
2499 }
2500
2501 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2502
2503 /**
2504  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2505  * @notifier: notifier struct to register
2506  */
2507 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2508 {
2509         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2510 }
2511 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2512
2513 /**
2514  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2515  * @notifier: notifier struct to unregister
2516  *
2517  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2518  */
2519 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2520 {
2521         hlist_del(&notifier->link);
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2524
2525 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2526 {
2527         struct preempt_notifier *notifier;
2528         struct hlist_node *node;
2529
2530         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2531                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2532 }
2533
2534 static void
2535 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2536                                  struct task_struct *next)
2537 {
2538         struct preempt_notifier *notifier;
2539         struct hlist_node *node;
2540
2541         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2542                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2543 }
2544
2545 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2546
2547 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2548 {
2549 }
2550
2551 static void
2552 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2553                                  struct task_struct *next)
2554 {
2555 }
2556
2557 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2558
2559 /**
2560  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2561  * @rq: the runqueue preparing to switch
2562  * @prev: the current task that is being switched out
2563  * @next: the task we are going to switch to.
2564  *
2565  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2566  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2567  * switch.
2568  *
2569  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2570  * hooks.
2571  */
2572 static inline void
2573 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2574                     struct task_struct *next)
2575 {
2576         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2577         prepare_lock_switch(rq, next);
2578         prepare_arch_switch(next);
2579 }
2580
2581 /**
2582  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2583  * @rq: runqueue associated with task-switch
2584  * @prev: the thread we just switched away from.
2585  *
2586  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2587  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2588  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2589  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2590  *
2591  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2592  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2593  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2594  * details.)
2595  */
2596 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2597         __releases(rq->lock)
2598 {
2599         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2600         long prev_state;
2601
2602         rq->prev_mm = NULL;
2603
2604         /*
2605          * A task struct has one reference for the use as "current".
2606          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2607          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2608          * the scheduled task must drop that reference.
2609          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2610          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2611          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2612          * be dropped twice.
2613          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2614          */
2615         prev_state = prev->state;
2616         finish_arch_switch(prev);
2617         finish_lock_switch(rq, prev);
2618 #ifdef CONFIG_SMP
2619         if (current->sched_class->post_schedule)
2620                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2621 #endif
2622
2623         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2624         if (mm)
2625                 mmdrop(mm);
2626         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2627                 /*
2628                  * Remove function-return probe instances associated with this
2629                  * task and put them back on the free list.
2630                  */
2631                 kprobe_flush_task(prev);
2632                 put_task_struct(prev);
2633         }
2634 }
2635
2636 /**
2637  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2638  * @prev: the thread we just switched away from.
2639  */
2640 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2641         __releases(rq->lock)
2642 {
2643         struct rq *rq = this_rq();
2644
2645         finish_task_switch(rq, prev);
2646 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2647         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2648         preempt_enable();
2649 #endif
2650         if (current->set_child_tid)
2651                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2652 }
2653
2654 /*
2655  * context_switch - switch to the new MM and the new
2656  * thread's register state.
2657  */
2658 static inline void
2659 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2660                struct task_struct *next)
2661 {
2662         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2663
2664         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2665         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2666         mm = next->mm;
2667         oldmm = prev->active_mm;
2668         /*
2669          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2670          * combine the page table reload and the switch backend into
2671          * one hypercall.
2672          */
2673         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2674
2675         if (unlikely(!mm)) {
2676                 next->active_mm = oldmm;
2677                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2678                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2679         } else
2680                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2681
2682         if (unlikely(!prev->mm)) {
2683                 prev->active_mm = NULL;
2684                 rq->prev_mm = oldmm;
2685         }
2686         /*
2687          * Since the runqueue lock will be released by the next
2688          * task (which is an invalid locking op but in the case
2689          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2690          * do an early lockdep release here:
2691          */
2692 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2693         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2694 #endif
2695
2696         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2697         switch_to(prev, next, prev);
2698
2699         barrier();
2700         /*
2701          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2702          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2703          * frame will be invalid.
2704          */
2705         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2706 }
2707
2708 /*
2709  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2710  *
2711  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2712  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2713  * number of context switches performed since bootup.
2714  */
2715 unsigned long nr_running(void)
2716 {
2717         unsigned long i, sum = 0;
2718
2719         for_each_online_cpu(i)
2720                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2721
2722         return sum;
2723 }
2724
2725 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2726 {
2727         unsigned long i, sum = 0;
2728
2729         for_each_possible_cpu(i)
2730                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2731
2732         /*
2733          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2734          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2735          */
2736         if (unlikely((long)sum < 0))
2737                 sum = 0;
2738
2739         return sum;
2740 }
2741
2742 unsigned long long nr_context_switches(void)
2743 {
2744         int i;
2745         unsigned long long sum = 0;
2746
2747         for_each_possible_cpu(i)
2748                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2749
2750         return sum;
2751 }
2752
2753 unsigned long nr_iowait(void)
2754 {
2755         unsigned long i, sum = 0;
2756
2757         for_each_possible_cpu(i)
2758                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2759
2760         return sum;
2761 }
2762
2763 unsigned long nr_active(void)
2764 {
2765         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2766
2767         for_each_online_cpu(i) {
2768                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2769                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2770         }
2771
2772         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2773                 uninterruptible = 0;
2774
2775         return running + uninterruptible;
2776 }
2777
2778 /*
2779  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2780  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2781  */
2782 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2783 {
2784         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2785         int i, scale;
2786
2787         this_rq->nr_load_updates++;
2788
2789         /* Update our load: */
2790         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2791                 unsigned long old_load, new_load;
2792
2793                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2794
2795                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2796                 new_load = this_load;
2797                 /*
2798                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2799                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2800                  * example.
2801                  */
2802                 if (new_load > old_load)
2803                         new_load += scale-1;
2804                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2805         }
2806 }
2807
2808 #ifdef CONFIG_SMP
2809
2810 /*
2811  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2812  *
2813  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2814  * you need to do so manually before calling.
2815  */
2816 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2817         __acquires(rq1->lock)
2818         __acquires(rq2->lock)
2819 {
2820         BUG_ON(!irqs_disabled());
2821         if (rq1 == rq2) {
2822                 spin_lock(&rq1->lock);
2823                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2824         } else {
2825                 if (rq1 < rq2) {
2826                         spin_lock(&rq1->lock);
2827                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2828                 } else {
2829                         spin_lock(&rq2->lock);
2830                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2831                 }
2832         }
2833         update_rq_clock(rq1);
2834         update_rq_clock(rq2);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2839  *
2840  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2841  * you need to do so manually after calling.
2842  */
2843 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2844         __releases(rq1->lock)
2845         __releases(rq2->lock)
2846 {
2847         spin_unlock(&rq1->lock);
2848         if (rq1 != rq2)
2849                 spin_unlock(&rq2->lock);
2850         else
2851                 __release(rq2->lock);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2856  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2857  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2858  * the cpu_allowed mask is restored.
2859  */
2860 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2861 {
2862         struct migration_req req;
2863         unsigned long flags;
2864         struct rq *rq;
2865
2866         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2867         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2868             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2869                 goto out;
2870
2871         /* force the process onto the specified CPU */
2872         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2873                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2874                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2875
2876                 get_task_struct(mt);
2877                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2878                 wake_up_process(mt);
2879                 put_task_struct(mt);
2880                 wait_for_completion(&req.done);
2881
2882                 return;
2883         }
2884 out:
2885         task_rq_unlock(rq, &flags);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2890  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2891  */
2892 void sched_exec(void)
2893 {
2894         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2895         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2896         put_cpu();
2897         if (new_cpu != this_cpu)
2898                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2899 }
2900
2901 /*
2902  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2903  * Both runqueues must be locked.
2904  */
2905 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2906                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2907 {
2908         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2909         set_task_cpu(p, this_cpu);
2910         activate_task(this_rq, p, 0);
2911         /*
2912          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2913          * to be always true for them.
2914          */
2915         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2916 }
2917
2918 /*
2919  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2920  */
2921 static
2922 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2923                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2924                      int *all_pinned)
2925 {
2926         /*
2927          * We do not migrate tasks that are:
2928          * 1) running (obviously), or
2929          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2930          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2931          */
2932         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2933                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2934                 return 0;
2935         }
2936         *all_pinned = 0;
2937
2938         if (task_running(rq, p)) {
2939                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2940                 return 0;
2941         }
2942
2943         /*
2944          * Aggressive migration if:
2945          * 1) task is cache cold, or
2946          * 2) too many balance attempts have failed.
2947          */
2948
2949         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2950                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2951 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2952                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2953                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2954                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2955                 }
2956 #endif
2957                 return 1;
2958         }
2959
2960         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2961                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2962                 return 0;
2963         }
2964         return 1;
2965 }
2966
2967 static unsigned long
2968 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2969               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2970               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2971               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2972 {
2973         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2974         struct task_struct *p;
2975         long rem_load_move = max_load_move;
2976
2977         if (max_load_move == 0)
2978                 goto out;
2979
2980         pinned = 1;
2981
2982         /*
2983          * Start the load-balancing iterator:
2984          */
2985         p = iterator->start(iterator->arg);
2986 next:
2987         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2988                 goto out;
2989
2990         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2991             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2992                 p = iterator->next(iterator->arg);
2993                 goto next;
2994         }
2995
2996         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2997         pulled++;
2998         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2999
3000         /*
3001          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3002          */
3003         if (rem_load_move > 0) {
3004                 if (p->prio < *this_best_prio)
3005                         *this_best_prio = p->prio;
3006                 p = iterator->next(iterator->arg);
3007                 goto next;
3008         }
3009 out:
3010         /*
3011          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3012          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3013          * inside pull_task().
3014          */
3015         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3016
3017         if (all_pinned)
3018                 *all_pinned = pinned;
3019
3020         return max_load_move - rem_load_move;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3025  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3026  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3027  *
3028  * Called with both runqueues locked.
3029  */
3030 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3031                       unsigned long max_load_move,
3032                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3033                       int *all_pinned)
3034 {
3035         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3036         unsigned long total_load_moved = 0;
3037         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3038
3039         do {
3040                 total_load_moved +=
3041                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3042                                 max_load_move - total_load_moved,
3043                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3044                 class = class->next;
3045
3046                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3047                         break;
3048
3049         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3050
3051         return total_load_moved > 0;
3052 }
3053
3054 static int
3055 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3056                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3057                    struct rq_iterator *iterator)
3058 {
3059         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3060         int pinned = 0;
3061
3062         while (p) {
3063                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3064                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3065                         /*
3066                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3067                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3068                          * stats here rather than inside pull_task().
3069                          */
3070                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3071
3072                         return 1;
3073                 }
3074                 p = iterator->next(iterator->arg);
3075         }
3076
3077         return 0;
3078 }
3079
3080 /*
3081  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3082  * part of active balancing operations within "domain".
3083  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3084  *
3085  * Called with both runqueues locked.
3086  */
3087 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3088                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3089 {
3090         const struct sched_class *class;
3091
3092         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3093                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3094                         return 1;
3095
3096         return 0;
3097 }
3098
3099 /*
3100  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3101  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3102  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3103  */
3104 static struct sched_group *
3105 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3106                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3107                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3108 {
3109         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3110         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3111         unsigned long max_pull;
3112         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3113         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3114         int load_idx, group_imb = 0;
3115 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3116         int power_savings_balance = 1;
3117         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3118         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3119         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3120 #endif
3121
3122         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3123         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3124         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3125
3126         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3127                 load_idx = sd->busy_idx;
3128         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3129                 load_idx = sd->newidle_idx;
3130         else
3131                 load_idx = sd->idle_idx;
3132
3133         do {
3134                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3135                 int local_group;
3136                 int i;
3137                 int __group_imb = 0;
3138                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3139                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3140                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3141                 unsigned long avg_load_per_task;
3142
3143                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3144                                                sched_group_cpus(group));
3145
3146                 if (local_group)
3147                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3148
3149                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3150                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3151                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3152
3153                 max_cpu_load = 0;
3154                 min_cpu_load = ~0UL;
3155
3156                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3157                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3158
3159                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3160                                 *sd_idle = 0;
3161
3162                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3163                         if (local_group) {
3164                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3165                                         first_idle_cpu = 1;
3166                                         balance_cpu = i;
3167                                 }
3168
3169                                 load = target_load(i, load_idx);
3170                         } else {
3171                                 load = source_load(i, load_idx);
3172                                 if (load > max_cpu_load)
3173                                         max_cpu_load = load;
3174                                 if (min_cpu_load > load)
3175                                         min_cpu_load = load;
3176                         }
3177
3178                         avg_load += load;
3179                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3180                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3181
3182                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3183                 }
3184
3185                 /*
3186                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3187                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3188                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3189                  * to do the newly idle load balance.
3190                  */
3191                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3192                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3193                         *balance = 0;
3194                         goto ret;
3195                 }
3196
3197                 total_load += avg_load;
3198                 total_pwr += group->__cpu_power;
3199
3200                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3201                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3202                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3203
3204
3205                 /*
3206                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3207                  * than the average weight of two tasks.
3208                  *
3209                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3210                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3211                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3212                  *      the hierarchy?
3213                  */
3214                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3215                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3216
3217                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3218                         __group_imb = 1;
3219
3220                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3221
3222                 if (local_group) {
3223                         this_load = avg_load;
3224                         this = group;
3225                         this_nr_running = sum_nr_running;
3226                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3227                 } else if (avg_load > max_load &&
3228                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3229                         max_load = avg_load;
3230                         busiest = group;
3231                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3232                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3233                         group_imb = __group_imb;
3234                 }
3235
3236 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3237                 /*
3238                  * Busy processors will not participate in power savings
3239                  * balance.
3240                  */
3241                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3242                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3243                         goto group_next;
3244
3245                 /*
3246                  * If the local group is idle or completely loaded
3247                  * no need to do power savings balance at this domain
3248                  */
3249                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3250                                     !this_nr_running))
3251                         power_savings_balance = 0;
3252
3253                 /*
3254                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3255                  * don't include that group in power savings calculations
3256                  */
3257                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3258                     || !sum_nr_running)
3259                         goto group_next;
3260
3261                 /*
3262                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3263                  * This is the group from where we need to pick up the load
3264                  * for saving power
3265                  */
3266                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3267                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3268                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3269                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3270                         group_min = group;
3271                         min_nr_running = sum_nr_running;
3272                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3273                                                 sum_nr_running;
3274                 }
3275
3276                 /*
3277                  * Calculate the group which is almost near its
3278                  * capacity but still has some space to pick up some load
3279                  * from other group and save more power
3280                  */
3281                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3282                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3283                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3284                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3285                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3286                                 group_leader = group;
3287                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3288                         }
3289                 }
3290 group_next:
3291 #endif
3292                 group = group->next;
3293         } while (group != sd->groups);
3294
3295         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3296                 goto out_balanced;
3297
3298         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3299
3300         if (this_load >= avg_load ||
3301                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3302                 goto out_balanced;
3303
3304         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3305         if (group_imb)
3306                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3307
3308         /*
3309          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3310          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3311          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3312          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3313          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3314          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3315          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3316          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3317          * appear as very large values with unsigned longs.
3318          */
3319         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3320                 goto out_balanced;
3321
3322         /*
3323          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3324          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3325          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3326          */
3327         if (max_load < avg_load) {
3328                 *imbalance = 0;
3329                 goto small_imbalance;
3330         }
3331
3332         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3333         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3334
3335         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3336         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3337                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3338                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3339
3340         /*
3341          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3342          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3343          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3344          * moved
3345          */
3346         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3347                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3348                 unsigned int imbn;
3349
3350 small_imbalance:
3351                 pwr_move = pwr_now = 0;
3352                 imbn = 2;
3353                 if (this_nr_running) {
3354                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3355                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3356                                 imbn = 1;
3357                 } else
3358                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3359
3360                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3361                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3362                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3363                         return busiest;
3364                 }
3365
3366                 /*
3367                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3368                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3369                  * moving them.
3370                  */
3371
3372                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3373                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3374                 pwr_now += this->__cpu_power *
3375                                 min(this_load_per_task, this_load);
3376                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3377
3378                 /* Amount of load we'd subtract */
3379                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3380                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3381                 if (max_load > tmp)
3382                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3383                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3384
3385                 /* Amount of load we'd add */
3386                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3387                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3388                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3389                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3390                 else
3391                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3392                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3393                 pwr_move += this->__cpu_power *
3394                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3395                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3396
3397                 /* Move if we gain throughput */
3398                 if (pwr_move > pwr_now)
3399                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3400         }
3401
3402         return busiest;
3403
3404 out_balanced:
3405 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3406         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3407                 goto ret;
3408
3409         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3410                 *imbalance = min_load_per_task;
3411                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3412                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3413                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3414                 }
3415                 return group_min;
3416         }
3417 #endif
3418 ret:
3419         *imbalance = 0;
3420         return NULL;
3421 }
3422
3423 /*
3424  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3425  */
3426 static struct rq *
3427 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3428                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3429 {
3430         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3431         unsigned long max_load = 0;
3432         int i;
3433
3434         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3435                 unsigned long wl;
3436
3437                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3438                         continue;
3439
3440                 rq = cpu_rq(i);
3441                 wl = weighted_cpuload(i);
3442
3443                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3444                         continue;
3445
3446                 if (wl > max_load) {
3447                         max_load = wl;
3448                         busiest = rq;
3449                 }
3450         }
3451
3452         return busiest;
3453 }
3454
3455 /*
3456  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3457  * so long as it is large enough.
3458  */
3459 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3460
3461 /*
3462  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3463  * tasks if there is an imbalance.
3464  */
3465 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3466                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3467                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3468 {
3469         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3470         struct sched_group *group;
3471         unsigned long imbalance;
3472         struct rq *busiest;
3473         unsigned long flags;
3474
3475         cpumask_setall(cpus);
3476
3477         /*
3478          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3479          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3480          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3481          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3482          */
3483         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3484             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3485                 sd_idle = 1;
3486
3487         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3488
3489 redo:
3490         update_shares(sd);
3491         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3492                                    cpus, balance);
3493
3494         if (*balance == 0)
3495                 goto out_balanced;
3496
3497         if (!group) {
3498                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3499                 goto out_balanced;
3500         }
3501
3502         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3503         if (!busiest) {
3504                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3505                 goto out_balanced;
3506         }
3507
3508         BUG_ON(busiest == this_rq);
3509
3510         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3511
3512         ld_moved = 0;
3513         if (busiest->nr_running > 1) {
3514                 /*
3515                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3516                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3517                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3518                  * correctly treated as an imbalance.
3519                  */
3520                 local_irq_save(flags);
3521                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3522                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3523                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3524                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3525                 local_irq_restore(flags);
3526
3527                 /*
3528                  * some other cpu did the load balance for us.
3529                  */
3530                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3531                         resched_cpu(this_cpu);
3532
3533                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3534                 if (unlikely(all_pinned)) {
3535                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3536                         if (!cpumask_empty(cpus))
3537                                 goto redo;
3538                         goto out_balanced;
3539                 }
3540         }
3541
3542         if (!ld_moved) {
3543                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3544                 sd->nr_balance_failed++;
3545
3546                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3547
3548                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3549
3550                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3551                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3552                          */
3553                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3554                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3555                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3556                                 all_pinned = 1;
3557                                 goto out_one_pinned;
3558                         }
3559
3560                         if (!busiest->active_balance) {
3561                                 busiest->active_balance = 1;
3562                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3563                                 active_balance = 1;
3564                         }
3565                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3566                         if (active_balance)
3567                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3568
3569                         /*
3570                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3571                          * counter.
3572                          */
3573                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3574                 }
3575         } else
3576                 sd->nr_balance_failed = 0;
3577
3578         if (likely(!active_balance)) {
3579                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3580                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3581         } else {
3582                 /*
3583                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3584                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3585                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3586                  * move_tasks).
3587                  */
3588                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3589                         sd->balance_interval *= 2;
3590         }
3591
3592         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3593             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3594                 ld_moved = -1;
3595
3596         goto out;
3597
3598 out_balanced:
3599         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3600
3601         sd->nr_balance_failed = 0;
3602
3603 out_one_pinned:
3604         /* tune up the balancing interval */
3605         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3606                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3607                 sd->balance_interval *= 2;
3608
3609         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3610             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3611                 ld_moved = -1;
3612         else
3613                 ld_moved = 0;
3614 out:
3615         if (ld_moved)
3616                 update_shares(sd);
3617         return ld_moved;
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3622  * tasks if there is an imbalance.
3623  *
3624  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3625  * this_rq is locked.
3626  */
3627 static int
3628 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3629                         struct cpumask *cpus)
3630 {
3631         struct sched_group *group;
3632         struct rq *busiest = NULL;
3633         unsigned long imbalance;
3634         int ld_moved = 0;
3635         int sd_idle = 0;
3636         int all_pinned = 0;
3637
3638         cpumask_setall(cpus);
3639
3640         /*
3641          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3642          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3643          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3644          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3645          */
3646         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3647             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3648                 sd_idle = 1;
3649
3650         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3651 redo:
3652         update_shares_locked(this_rq, sd);
3653         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3654                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3655         if (!group) {
3656                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3657                 goto out_balanced;
3658         }
3659
3660         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3661         if (!busiest) {
3662                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3663                 goto out_balanced;
3664         }
3665
3666         BUG_ON(busiest == this_rq);
3667
3668         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3669
3670         ld_moved = 0;
3671         if (busiest->nr_running > 1) {
3672                 /* Attempt to move tasks */
3673                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3674                 /* this_rq->clock is already updated */
3675                 update_rq_clock(busiest);
3676                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3677                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3678                                         &all_pinned);
3679                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3680
3681                 if (unlikely(all_pinned)) {
3682                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3683                         if (!cpumask_empty(cpus))
3684                                 goto redo;
3685                 }
3686         }
3687
3688         if (!ld_moved) {
3689                 int active_balance = 0;
3690
3691                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3692                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3693                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3694                         return -1;
3695
3696                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3697                         return -1;
3698
3699                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3700                         return -1;
3701
3702                 /*
3703                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3704                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3705                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3706                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3707                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3708                  *
3709                  * The package power saving logic comes from
3710                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3711                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3712                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3713                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3714                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3715                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3716                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3717                  *
3718                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3719                  * will be more than one task in the source run queue and
3720                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3721                  * active balance code will not be triggered.
3722                  */
3723
3724                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3725                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3726
3727                 /*
3728                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3729                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3730                  */
3731                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3732                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3733                         all_pinned = 1;
3734                         return ld_moved;
3735                 }
3736
3737                 if (!busiest->active_balance) {
3738                         busiest->active_balance = 1;
3739                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3740                         active_balance = 1;
3741                 }
3742
3743                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3744                 /*
3745                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3746                  */
3747                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3748                 if (active_balance)
3749                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3750                 spin_lock(&this_rq->lock);
3751
3752         } else
3753                 sd->nr_balance_failed = 0;
3754
3755         update_shares_locked(this_rq, sd);
3756         return ld_moved;
3757
3758 out_balanced:
3759         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3760         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3761             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3762                 return -1;
3763         sd->nr_balance_failed = 0;
3764
3765         return 0;
3766 }
3767
3768 /*
3769  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3770  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3771  */
3772 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3773 {
3774         struct sched_domain *sd;
3775         int pulled_task = 0;
3776         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3777         cpumask_var_t tmpmask;
3778
3779         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3780                 return;
3781
3782         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3783                 unsigned long interval;
3784
3785                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3786                         continue;
3787
3788                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3789                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3790                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3791                                                            sd, tmpmask);
3792
3793                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3794                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3795                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3796                 if (pulled_task)
3797                         break;
3798         }
3799         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3800                 /*
3801                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3802                  * a busy processor. So reset next_balance.
3803                  */
3804                 this_rq->next_balance = next_balance;
3805         }
3806         free_cpumask_var(tmpmask);
3807 }
3808
3809 /*
3810  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3811  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3812  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3813  * logical imbalances.
3814  *
3815  * Called with busiest_rq locked.
3816  */
3817 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3818 {
3819         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3820         struct sched_domain *sd;
3821         struct rq *target_rq;
3822
3823         /* Is there any task to move? */
3824         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3825                 return;
3826
3827         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3828
3829         /*
3830          * This condition is "impossible", if it occurs
3831          * we need to fix it. Originally reported by
3832          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3833          */
3834         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3835
3836         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3837         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3838         update_rq_clock(busiest_rq);
3839         update_rq_clock(target_rq);
3840
3841         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3842         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3843                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3844                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3845                                 break;
3846         }
3847
3848         if (likely(sd)) {
3849                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3850
3851                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3852                                   sd, CPU_IDLE))
3853                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3854                 else
3855                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3856         }
3857         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3858 }
3859
3860 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3861 static struct {
3862         atomic_t load_balancer;
3863         cpumask_var_t cpu_mask;
3864 } nohz ____cacheline_aligned = {
3865         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3866 };
3867
3868 /*
3869  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3870  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3871  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3872  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3873  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3874  * arrives...
3875  *
3876  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3877  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3878  * nohz.cpu_mask..
3879  *
3880  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3881  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3882  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3883  * there is no need for ilb owner.
3884  *
3885  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3886  * next busy scheduler_tick()
3887  */
3888 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3889 {
3890         int cpu = smp_processor_id();
3891
3892         if (stop_tick) {
3893                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3894                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3895
3896                 /*
3897                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3898                  */
3899                 if (!cpu_active(cpu) &&
3900                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3901                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3902                                 BUG();
3903                         return 0;
3904                 }
3905
3906                 /* time for ilb owner also to sleep */
3907                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3908                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3909                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3910                         return 0;
3911                 }
3912
3913                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3914                         /* make me the ilb owner */
3915                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3916                                 return 1;
3917                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3918                         return 1;
3919         } else {
3920                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3921                         return 0;
3922
3923                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3924
3925                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3926                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3927                                 BUG();
3928         }
3929         return 0;
3930 }
3931 #endif
3932
3933 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3934
3935 /*
3936  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3937  * and initiates a balancing operation if so.
3938  *
3939  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3940  */
3941 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3942 {
3943         int balance = 1;
3944         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3945         unsigned long interval;
3946         struct sched_domain *sd;
3947         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3948         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3949         int update_next_balance = 0;
3950         int need_serialize;
3951         cpumask_var_t tmp;
3952
3953         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3954         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3955                 return;
3956
3957         for_each_domain(cpu, sd) {
3958                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3959                         continue;
3960
3961                 interval = sd->balance_interval;
3962                 if (idle != CPU_IDLE)
3963                         interval *= sd->busy_factor;
3964
3965                 /* scale ms to jiffies */
3966                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3967                 if (unlikely(!interval))
3968                         interval = 1;
3969                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3970                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3971
3972                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3973
3974                 if (need_serialize) {
3975                         if (!spin_trylock(&balancing))
3976                                 goto out;
3977                 }
3978
3979                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3980                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3981                                 /*
3982                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3983                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3984                                  * not idle.
3985                                  */
3986                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3987                         }
3988                         sd->last_balance = jiffies;
3989                 }
3990                 if (need_serialize)
3991                         spin_unlock(&balancing);
3992 out:
3993                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3994                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3995                         update_next_balance = 1;
3996                 }
3997
3998                 /*
3999                  * Stop the load balance at this level. There is another
4000                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4001                  * actively.
4002                  */
4003                 if (!balance)
4004                         break;
4005         }
4006
4007         /*
4008          * next_balance will be updated only when there is a need.
4009          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4010          * updated.
4011          */
4012         if (likely(update_next_balance))
4013                 rq->next_balance = next_balance;
4014
4015         free_cpumask_var(tmp);
4016 }
4017
4018 /*
4019  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4020  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4021  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4022  */
4023 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4024 {
4025         int this_cpu = smp_processor_id();
4026         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4027         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4028                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4029
4030         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4031
4032 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4033         /*
4034          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4035          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4036          * stopped.
4037          */
4038         if (this_rq->idle_at_tick &&
4039             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4040                 struct rq *rq;
4041                 int balance_cpu;
4042
4043                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4044                         if (balance_cpu == this_cpu)
4045                                 continue;
4046
4047                         /*
4048                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4049                          * work being done for other cpus. Next load
4050                          * balancing owner will pick it up.
4051                          */
4052                         if (need_resched())
4053                                 break;
4054
4055                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4056
4057                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4058                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4059                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4060                 }
4061         }
4062 #endif
4063 }
4064
4065 /*
4066  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4067  *
4068  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4069  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4070  * if the whole system is idle.
4071  */
4072 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4073 {
4074 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4075         /*
4076          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4077          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4078          * load balancer.
4079          */
4080         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4081                 rq->in_nohz_recently = 0;
4082
4083                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4084                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4085                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4086                 }
4087
4088                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4089                         /*
4090                          * simple selection for now: Nominate the
4091                          * first cpu in the nohz list to be the next
4092                          * ilb owner.
4093                          *
4094                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4095                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4096                          */
4097                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4098
4099                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4100                                 resched_cpu(ilb);
4101                 }
4102         }
4103
4104         /*
4105          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4106          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4107          */
4108         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4109             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4110                 resched_cpu(cpu);
4111                 return;
4112         }
4113
4114         /*
4115          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4116          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4117          */
4118         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4119             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4120                 return;
4121 #endif
4122         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4123                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4124 }
4125
4126 #else   /* CONFIG_SMP */
4127
4128 /*
4129  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4130  */
4131 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4132 {
4133 }
4134
4135 #endif
4136
4137 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4138
4139 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4140
4141 /*
4142  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4143  * @p in case that task is currently running.
4144  */
4145 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4146 {
4147         unsigned long flags;
4148         struct rq *rq;
4149         u64 ns = 0;
4150
4151         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4152
4153         if (task_current(rq, p)) {
4154                 u64 delta_exec;
4155
4156                 update_rq_clock(rq);
4157                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4158                 if ((s64)delta_exec > 0)
4159                         ns = delta_exec;
4160         }
4161
4162         task_rq_unlock(rq, &flags);
4163
4164         return ns;
4165 }
4166
4167 /*
4168  * Account user cpu time to a process.
4169  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4170  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4171  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4172  */
4173 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4174                        cputime_t cputime_scaled)
4175 {
4176         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4177         cputime64_t tmp;
4178
4179         /* Add user time to process. */
4180         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4181         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4182         account_group_user_time(p, cputime);
4183
4184         /* Add user time to cpustat. */
4185         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4186         if (TASK_NICE(p) > 0)
4187                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4188         else
4189                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4190         /* Account for user time used */
4191         acct_update_integrals(p);
4192 }
4193
4194 /*
4195  * Account guest cpu time to a process.
4196  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4197  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4198  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4199  */
4200 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4201                                cputime_t cputime_scaled)
4202 {
4203         cputime64_t tmp;
4204         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4205
4206         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4207
4208         /* Add guest time to process. */
4209         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4210         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4211         account_group_user_time(p, cputime);
4212         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4213
4214         /* Add guest time to cpustat. */
4215         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4216         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4217 }
4218
4219 /*
4220  * Account system cpu time to a process.
4221  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4222  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4223  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4224  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4225  */
4226 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4227                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4228 {
4229         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4230         cputime64_t tmp;
4231
4232         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4233                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4234                 return;
4235         }
4236
4237         /* Add system time to process. */
4238         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4239         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4240         account_group_system_time(p, cputime);
4241
4242         /* Add system time to cpustat. */
4243         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4244         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4245                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4246         else if (softirq_count())
4247                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4248         else
4249                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4250
4251         /* Account for system time used */
4252         acct_update_integrals(p);
4253 }
4254
4255 /*
4256  * Account for involuntary wait time.
4257  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4258  */
4259 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4260 {
4261         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4262         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4263
4264         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4265 }
4266
4267 /*
4268  * Account for idle time.
4269  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4270  */
4271 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4272 {
4273         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4274         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4275         struct rq *rq = this_rq();
4276
4277         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4278                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4279         else
4280                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4281 }
4282
4283 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4284
4285 /*
4286  * Account a single tick of cpu time.
4287  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4288  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4289  */
4290 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4291 {
4292         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4293         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4294         struct rq *rq = this_rq();
4295
4296         if (user_tick)
4297                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4298         else if (p != rq->idle)
4299                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4300                                     one_jiffy_scaled);
4301         else
4302                 account_idle_time(one_jiffy);
4303 }
4304
4305 /*
4306  * Account multiple ticks of steal time.
4307  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4308  * @ticks: number of stolen ticks
4309  */
4310 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4311 {
4312         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4313 }
4314
4315 /*
4316  * Account multiple ticks of idle time.
4317  * @ticks: number of stolen ticks
4318  */
4319 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4320 {
4321         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4322 }
4323
4324 #endif
4325
4326 /*
4327  * Use precise platform statistics if available:
4328  */
4329 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4330 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4331 {
4332         return p->utime;
4333 }
4334
4335 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4336 {
4337         return p->stime;
4338 }
4339 #else
4340 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4341 {
4342         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4343                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4344         u64 temp;
4345
4346         /*
4347          * Use CFS's precise accounting:
4348          */
4349         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4350
4351         if (total) {
4352                 temp *= utime;
4353                 do_div(temp, total);
4354         }
4355         utime = (clock_t)temp;
4356
4357         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4358         return p->prev_utime;
4359 }
4360
4361 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4362 {
4363         clock_t stime;
4364
4365         /*
4366          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4367          * the total, to make sure the total observed by userspace
4368          * grows monotonically - apps rely on that):
4369          */
4370         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4371                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4372
4373         if (stime >= 0)
4374                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4375
4376         return p->prev_stime;
4377 }
4378 #endif
4379
4380 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4381 {
4382         return p->gtime;
4383 }
4384
4385 /*
4386  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4387  * We call it with interrupts disabled.
4388  *
4389  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4390  * timeslices.
4391  */
4392 void scheduler_tick(void)
4393 {
4394         int cpu = smp_processor_id();
4395         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4396         struct task_struct *curr = rq->curr;
4397
4398         sched_clock_tick();
4399
4400         spin_lock(&rq->lock);
4401         update_rq_clock(rq);
4402         update_cpu_load(rq);
4403         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4404         spin_unlock(&rq->lock);
4405
4406 #ifdef CONFIG_SMP
4407         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4408         trigger_load_balance(rq, cpu);
4409 #endif
4410 }
4411
4412 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4413                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4414
4415 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4416 {
4417         if (in_lock_functions(addr)) {
4418                 addr = CALLER_ADDR2;
4419                 if (in_lock_functions(addr))
4420                         addr = CALLER_ADDR3;
4421         }
4422         return addr;
4423 }
4424
4425 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4426 {
4427 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4428         /*
4429          * Underflow?
4430          */
4431         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4432                 return;
4433 #endif
4434         preempt_count() += val;
4435 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4436         /*
4437          * Spinlock count overflowing soon?
4438          */
4439         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4440                                 PREEMPT_MASK - 10);
4441 #endif
4442         if (preempt_count() == val)
4443                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4444 }
4445 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4446
4447 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4448 {
4449 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4450         /*
4451          * Underflow?
4452          */
4453         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4454                 return;
4455         /*
4456          * Is the spinlock portion underflowing?
4457          */
4458         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4459                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4460                 return;
4461 #endif
4462
4463         if (preempt_count() == val)
4464                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4465         preempt_count() -= val;
4466 }
4467 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4468
4469 #endif
4470
4471 /*
4472  * Print scheduling while atomic bug:
4473  */
4474 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4475 {
4476         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4477
4478         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4479                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4480
4481         debug_show_held_locks(prev);
4482         print_modules();
4483         if (irqs_disabled())
4484                 print_irqtrace_events(prev);
4485
4486         if (regs)
4487                 show_regs(regs);
4488         else
4489                 dump_stack();
4490 }
4491
4492 /*
4493  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4494  */
4495 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4496 {
4497         /*
4498          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4499          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4500          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4501          */
4502         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4503                 __schedule_bug(prev);
4504
4505         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4506
4507         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4508 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4509         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4510                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4511                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4512         }
4513 #endif
4514 }
4515
4516 /*
4517  * Pick up the highest-prio task:
4518  */
4519 static inline struct task_struct *
4520 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4521 {
4522         const struct sched_class *class;
4523         struct task_struct *p;
4524
4525         /*
4526          * Optimization: we know that if all tasks are in
4527          * the fair class we can call that function directly:
4528          */
4529         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4530                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4531                 if (likely(p))
4532                         return p;
4533         }
4534
4535         class = sched_class_highest;
4536         for ( ; ; ) {
4537                 p = class->pick_next_task(rq);
4538                 if (p)
4539                         return p;
4540                 /*
4541                  * Will never be NULL as the idle class always
4542                  * returns a non-NULL p:
4543                  */
4544                 class = class->next;
4545         }
4546 }
4547
4548 /*
4549  * schedule() is the main scheduler function.
4550  */
4551 asmlinkage void __sched schedule(void)
4552 {
4553         struct task_struct *prev, *next;
4554         unsigned long *switch_count;
4555         struct rq *rq;
4556         int cpu;
4557
4558 need_resched:
4559         preempt_disable();
4560         cpu = smp_processor_id();
4561         rq = cpu_rq(cpu);
4562         rcu_qsctr_inc(cpu);
4563         prev = rq->curr;
4564         switch_count = &prev->nivcsw;
4565
4566         release_kernel_lock(prev);
4567 need_resched_nonpreemptible:
4568
4569         schedule_debug(prev);
4570
4571         if (sched_feat(HRTICK))
4572                 hrtick_clear(rq);
4573
4574         spin_lock_irq(&rq->lock);
4575         update_rq_clock(rq);
4576         clear_tsk_need_resched(prev);
4577
4578         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4579                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4580                         prev->state = TASK_RUNNING;
4581                 else
4582                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4583                 switch_count = &prev->nvcsw;
4584         }
4585
4586 #ifdef CONFIG_SMP
4587         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4588                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4589 #endif
4590
4591         if (unlikely(!rq->nr_running))
4592                 idle_balance(cpu, rq);
4593
4594         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4595         next = pick_next_task(rq, prev);
4596
4597         if (likely(prev != next)) {
4598                 sched_info_switch(prev, next);
4599
4600                 rq->nr_switches++;
4601                 rq->curr = next;
4602                 ++*switch_count;
4603
4604                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4605                 /*
4606                  * the context switch might have flipped the stack from under
4607                  * us, hence refresh the local variables.
4608                  */
4609                 cpu = smp_processor_id();
4610                 rq = cpu_rq(cpu);
4611         } else
4612                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4613
4614         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4615                 goto need_resched_nonpreemptible;
4616
4617         preempt_enable_no_resched();
4618         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4619                 goto need_resched;
4620 }
4621 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4622
4623 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4624 /*
4625  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4626  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4627  * occur there and call schedule directly.
4628  */
4629 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4630 {
4631         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4632
4633         /*
4634          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4635          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4636          */
4637         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4638                 return;
4639
4640         do {
4641                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4642                 schedule();
4643                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4644
4645                 /*
4646                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4647                  * between schedule and now.
4648                  */
4649                 barrier();
4650         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4651 }
4652 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4653
4654 /*
4655  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4656  * off of irq context.
4657  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4658  * protect us against recursive calling from irq.
4659  */
4660 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4661 {
4662         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4663
4664         /* Catch callers which need to be fixed */
4665         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4666
4667         do {
4668                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4669                 local_irq_enable();
4670                 schedule();
4671                 local_irq_disable();
4672                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4673
4674                 /*
4675                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4676                  * between schedule and now.
4677                  */
4678                 barrier();
4679         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4680 }
4681
4682 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4683
4684 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4685                           void *key)
4686 {
4687         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4688 }
4689 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4690
4691 /*
4692  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4693  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4694  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4695  *
4696  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4697  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4698  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4699  */
4700 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4701                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4702 {
4703         wait_queue_t *curr, *next;
4704
4705         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4706                 unsigned flags = curr->flags;
4707
4708                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4709                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4710                         break;
4711         }
4712 }
4713
4714 /**
4715  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4716  * @q: the waitqueue
4717  * @mode: which threads
4718  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4719  * @key: is directly passed to the wakeup function
4720  */
4721 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4722                         int nr_exclusive, void *key)
4723 {
4724         unsigned long flags;
4725
4726         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4727         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4728         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4729 }
4730 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4731
4732 /*
4733  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4734  */
4735 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4736 {
4737         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4738 }
4739
4740 /**
4741  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4742  * @q: the waitqueue
4743  * @mode: which threads
4744  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4745  *
4746  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4747  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4748  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4749  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4750  *
4751  * On UP it can prevent extra preemption.
4752  */
4753 void
4754 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4755 {
4756         unsigned long flags;
4757         int sync = 1;
4758
4759         if (unlikely(!q))
4760                 return;
4761
4762         if (unlikely(!nr_exclusive))
4763                 sync = 0;
4764
4765         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4766         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4767         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4770
4771 /**
4772  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4773  * @x:  holds the state of this particular completion
4774  *
4775  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4776  * awakened in the same order in which they were queued.
4777  *
4778  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4779  */
4780 void complete(struct completion *x)
4781 {
4782         unsigned long flags;
4783
4784         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4785         x->done++;
4786         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4787         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4788 }
4789 EXPORT_SYMBOL(complete);
4790
4791 /**
4792  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4793  * @x:  holds the state of this particular completion
4794  *
4795  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4796  */
4797 void complete_all(struct completion *x)
4798 {
4799         unsigned long flags;
4800
4801         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4802         x->done += UINT_MAX/2;
4803         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4804         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4805 }
4806 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4807
4808 static inline long __sched
4809 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4810 {
4811         if (!x->done) {
4812                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4813
4814                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4815                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4816                 do {
4817                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4818                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4819                                 break;
4820                         }
4821                         __set_current_state(state);
4822                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4823                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4824                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4825                 } while (!x->done && timeout);
4826                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4827                 if (!x->done)
4828                         return timeout;
4829         }
4830         x->done--;
4831         return timeout ?: 1;
4832 }
4833
4834 static long __sched
4835 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4836 {
4837         might_sleep();
4838
4839         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4840         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4841         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4842         return timeout;
4843 }
4844
4845 /**
4846  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4847  * @x:  holds the state of this particular completion
4848  *
4849  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4850  * interruptible and there is no timeout.
4851  *
4852  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4853  * and interrupt capability. Also see complete().
4854  */
4855 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4856 {
4857         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4858 }
4859 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4860
4861 /**
4862  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4863  * @x:  holds the state of this particular completion
4864  * @timeout:  timeout value in jiffies
4865  *
4866  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4867  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4868  * interruptible.
4869  */
4870 unsigned long __sched
4871 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4872 {
4873         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4874 }
4875 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4876
4877 /**
4878  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4879  * @x:  holds the state of this particular completion
4880  *
4881  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4882  * interruptible.
4883  */
4884 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4885 {
4886         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4887         if (t == -ERESTARTSYS)
4888                 return t;
4889         return 0;
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4892
4893 /**
4894  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4895  * @x:  holds the state of this particular completion
4896  * @timeout:  timeout value in jiffies
4897  *
4898  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4899  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4900  */
4901 unsigned long __sched
4902 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4903                                           unsigned long timeout)
4904 {
4905         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4908
4909 /**
4910  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4911  * @x:  holds the state of this particular completion
4912  *
4913  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4914  * interrupted by a kill signal.
4915  */
4916 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4917 {
4918         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4919         if (t == -ERESTARTSYS)
4920                 return t;
4921         return 0;
4922 }
4923 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4924
4925 /**
4926  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4927  *      @x:     completion structure
4928  *
4929  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4930  *               1 if a decrement succeeded.
4931  *
4932  *      If a completion is being used as a counting completion,
4933  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4934  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4935  *      is protecting is not available.
4936  */
4937 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4938 {
4939         int ret = 1;
4940
4941         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4942         if (!x->done)
4943                 ret = 0;
4944         else
4945                 x->done--;
4946         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4947         return ret;
4948 }
4949 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4950
4951 /**
4952  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4953  *      @x:     completion structure
4954  *
4955  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4956  *               1 if there are no waiters.
4957  *
4958  */
4959 bool completion_done(struct completion *x)
4960 {
4961         int ret = 1;
4962
4963         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4964         if (!x->done)
4965                 ret = 0;
4966         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4967         return ret;
4968 }
4969 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4970
4971 static long __sched
4972 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4973 {
4974         unsigned long flags;
4975         wait_queue_t wait;
4976
4977         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4978
4979         __set_current_state(state);
4980
4981         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4982         __add_wait_queue(q, &wait);
4983         spin_unlock(&q->lock);
4984         timeout = schedule_timeout(timeout);
4985         spin_lock_irq(&q->lock);
4986         __remove_wait_queue(q, &wait);
4987         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4988
4989         return timeout;
4990 }
4991
4992 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4993 {
4994         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4995 }
4996 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4997
4998 long __sched
4999 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5000 {
5001         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5004
5005 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5006 {
5007         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5008 }
5009 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5010
5011 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5012 {
5013         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5014 }
5015 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5016
5017 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5018
5019 /*
5020  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5021  * @p: task
5022  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5023  *
5024  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5025  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5026  *
5027  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5028  */
5029 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5030 {
5031         unsigned long flags;
5032         int oldprio, on_rq, running;
5033         struct rq *rq;
5034         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5035
5036         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5037
5038         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5039         update_rq_clock(rq);
5040
5041         oldprio = p->prio;
5042         on_rq = p->se.on_rq;
5043         running = task_current(rq, p);
5044         if (on_rq)
5045                 dequeue_task(rq, p, 0);
5046         if (running)
5047                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5048
5049         if (rt_prio(prio))
5050                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5051         else
5052                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5053
5054         p->prio = prio;
5055
5056         if (running)
5057                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5058         if (on_rq) {
5059                 enqueue_task(rq, p, 0);
5060
5061                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5062         }
5063         task_rq_unlock(rq, &flags);
5064 }
5065
5066 #endif
5067
5068 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5069 {
5070         int old_prio, delta, on_rq;
5071         unsigned long flags;
5072         struct rq *rq;
5073
5074         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5075                 return;
5076         /*
5077          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5078          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5079          */
5080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5081         update_rq_clock(rq);
5082         /*
5083          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5084          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5085          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5086          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5087          */
5088         if (task_has_rt_policy(p)) {
5089                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5090                 goto out_unlock;
5091         }
5092         on_rq = p->se.on_rq;
5093         if (on_rq)
5094                 dequeue_task(rq, p, 0);
5095
5096         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5097         set_load_weight(p);
5098         old_prio = p->prio;
5099         p->prio = effective_prio(p);
5100         delta = p->prio - old_prio;
5101
5102         if (on_rq) {
5103                 enqueue_task(rq, p, 0);
5104                 /*
5105                  * If the task increased its priority or is running and
5106                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5107                  */
5108                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5109                         resched_task(rq->curr);
5110         }
5111 out_unlock:
5112         task_rq_unlock(rq, &flags);
5113 }
5114 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5115
5116 /*
5117  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5118  * @p: task
5119  * @nice: nice value
5120  */
5121 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5122 {
5123         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5124         int nice_rlim = 20 - nice;
5125
5126         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5127                 capable(CAP_SYS_NICE));
5128 }
5129
5130 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5131
5132 /*
5133  * sys_nice - change the priority of the current process.
5134  * @increment: priority increment
5135  *
5136  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5137  * does similar things.
5138  */
5139 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5140 {
5141         long nice, retval;
5142
5143         /*
5144          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5145          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5146          * and we have a single winner.
5147          */
5148         if (increment < -40)
5149                 increment = -40;
5150         if (increment > 40)
5151                 increment = 40;
5152
5153         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5154         if (nice < -20)
5155                 nice = -20;
5156         if (nice > 19)
5157                 nice = 19;
5158
5159         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5160                 return -EPERM;
5161
5162         retval = security_task_setnice(current, nice);
5163         if (retval)
5164                 return retval;
5165
5166         set_user_nice(current, nice);
5167         return 0;
5168 }
5169
5170 #endif
5171
5172 /**
5173  * task_prio - return the priority value of a given task.
5174  * @p: the task in question.
5175  *
5176  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5177  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5178  * around 0, value goes from -16 to +15.
5179  */
5180 int task_prio(const struct task_struct *p)
5181 {
5182         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5183 }
5184
5185 /**
5186  * task_nice - return the nice value of a given task.
5187  * @p: the task in question.
5188  */
5189 int task_nice(const struct task_struct *p)
5190 {
5191         return TASK_NICE(p);
5192 }
5193 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5194
5195 /**
5196  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5197  * @cpu: the processor in question.
5198  */
5199 int idle_cpu(int cpu)
5200 {
5201         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5202 }
5203
5204 /**
5205  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5206  * @cpu: the processor in question.
5207  */
5208 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5209 {
5210         return cpu_rq(cpu)->idle;
5211 }
5212
5213 /**
5214  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5215  * @pid: the pid in question.
5216  */
5217 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5218 {
5219         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5220 }
5221
5222 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5223 static void
5224 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5225 {
5226         BUG_ON(p->se.on_rq);
5227
5228         p->policy = policy;
5229         switch (p->policy) {
5230         case SCHED_NORMAL:
5231         case SCHED_BATCH:
5232         case SCHED_IDLE:
5233                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5234                 break;
5235         case SCHED_FIFO:
5236         case SCHED_RR:
5237                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5238                 break;
5239         }
5240
5241         p->rt_priority = prio;
5242         p->normal_prio = normal_prio(p);
5243         /* we are holding p->pi_lock already */
5244         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5245         set_load_weight(p);
5246 }
5247
5248 /*
5249  * check the target process has a UID that matches the current process's
5250  */
5251 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5252 {
5253         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5254         bool match;
5255
5256         rcu_read_lock();
5257         pcred = __task_cred(p);
5258         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5259                  cred->euid == pcred->uid);
5260         rcu_read_unlock();
5261         return match;
5262 }
5263
5264 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5265                                 struct sched_param *param, bool user)
5266 {
5267         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5268         unsigned long flags;
5269         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5270         struct rq *rq;
5271
5272         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5273         BUG_ON(in_interrupt());
5274 recheck:
5275         /* double check policy once rq lock held */
5276         if (policy < 0)
5277                 policy = oldpolicy = p->policy;
5278         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5279                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5280                         policy != SCHED_IDLE)
5281                 return -EINVAL;
5282         /*
5283          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5284          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5285          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5286          */
5287         if (param->sched_priority < 0 ||
5288             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5289             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5290                 return -EINVAL;
5291         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5292                 return -EINVAL;
5293
5294         /*
5295          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5296          */
5297         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5298                 if (rt_policy(policy)) {
5299                         unsigned long rlim_rtprio;
5300
5301                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5302                                 return -ESRCH;
5303                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5304                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5305
5306                         /* can't set/change the rt policy */
5307                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5308                                 return -EPERM;
5309
5310                         /* can't increase priority */
5311                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5312                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5313                                 return -EPERM;
5314                 }
5315                 /*
5316                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5317                  * move out of SCHED_IDLE either:
5318                  */
5319                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5320                         return -EPERM;
5321
5322                 /* can't change other user's priorities */
5323                 if (!check_same_owner(p))
5324                         return -EPERM;
5325         }
5326
5327         if (user) {
5328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5329                 /*
5330                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5331                  * assigned.
5332                  */
5333                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5334                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5335                         return -EPERM;
5336 #endif
5337
5338                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5339                 if (retval)
5340                         return retval;
5341         }
5342
5343         /*
5344          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5345          * changing the priority of the task:
5346          */
5347         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5348         /*
5349          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5350          * runqueue lock must be held.
5351          */
5352         rq = __task_rq_lock(p);
5353         /* recheck policy now with rq lock held */
5354         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5355                 policy = oldpolicy = -1;
5356                 __task_rq_unlock(rq);
5357                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5358                 goto recheck;
5359         }
5360         update_rq_clock(rq);
5361         on_rq = p->se.on_rq;
5362         running = task_current(rq, p);
5363         if (on_rq)
5364                 deactivate_task(rq, p, 0);
5365         if (running)
5366                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5367
5368         oldprio = p->prio;
5369         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5370
5371         if (running)
5372                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5373         if (on_rq) {
5374                 activate_task(rq, p, 0);
5375
5376                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5377         }
5378         __task_rq_unlock(rq);
5379         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5380
5381         rt_mutex_adjust_pi(p);
5382
5383         return 0;
5384 }
5385
5386 /**
5387  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5388  * @p: the task in question.
5389  * @policy: new policy.
5390  * @param: structure containing the new RT priority.
5391  *
5392  * NOTE that the task may be already dead.
5393  */
5394 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5395                        struct sched_param *param)
5396 {
5397         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5398 }
5399 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5400
5401 /**
5402  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5403  * @p: the task in question.
5404  * @policy: new policy.
5405  * @param: structure containing the new RT priority.
5406  *
5407  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5408  * current context has permission.  For example, this is needed in
5409  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5410  * but our caller might not have that capability.
5411  */
5412 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5413                                struct sched_param *param)
5414 {
5415         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5416 }
5417
5418 static int
5419 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5420 {
5421         struct sched_param lparam;
5422         struct task_struct *p;
5423         int retval;
5424
5425         if (!param || pid < 0)
5426                 return -EINVAL;
5427         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5428                 return -EFAULT;
5429
5430         rcu_read_lock();
5431         retval = -ESRCH;
5432         p = find_process_by_pid(pid);
5433         if (p != NULL)
5434                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5435         rcu_read_unlock();
5436
5437         return retval;
5438 }
5439
5440 /**
5441  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5442  * @pid: the pid in question.
5443  * @policy: new policy.
5444  * @param: structure containing the new RT priority.
5445  */
5446 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5447                 struct sched_param __user *, param)
5448 {
5449         /* negative values for policy are not valid */
5450         if (policy < 0)
5451                 return -EINVAL;
5452
5453         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5454 }
5455
5456 /**
5457  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5458  * @pid: the pid in question.
5459  * @param: structure containing the new RT priority.
5460  */
5461 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5462 {
5463         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5464 }
5465
5466 /**
5467  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5468  * @pid: the pid in question.
5469  */
5470 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5471 {
5472         struct task_struct *p;
5473         int retval;
5474
5475         if (pid < 0)
5476                 return -EINVAL;
5477
5478         retval = -ESRCH;
5479         read_lock(&tasklist_lock);
5480         p = find_process_by_pid(pid);
5481         if (p) {
5482                 retval = security_task_getscheduler(p);
5483                 if (!retval)
5484                         retval = p->policy;
5485         }
5486         read_unlock(&tasklist_lock);
5487         return retval;
5488 }
5489
5490 /**
5491  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5492  * @pid: the pid in question.
5493  * @param: structure containing the RT priority.
5494  */
5495 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5496 {
5497         struct sched_param lp;
5498         struct task_struct *p;
5499         int retval;
5500
5501         if (!param || pid < 0)
5502                 return -EINVAL;
5503
5504         read_lock(&tasklist_lock);
5505         p = find_process_by_pid(pid);
5506         retval = -ESRCH;
5507         if (!p)
5508                 goto out_unlock;
5509
5510         retval = security_task_getscheduler(p);
5511         if (retval)
5512                 goto out_unlock;
5513
5514         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5515         read_unlock(&tasklist_lock);
5516
5517         /*
5518          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5519          */
5520         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5521
5522         return retval;
5523
5524 out_unlock:
5525         read_unlock(&tasklist_lock);
5526         return retval;
5527 }
5528
5529 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5530 {
5531         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5532         struct task_struct *p;
5533         int retval;
5534
5535         get_online_cpus();
5536         read_lock(&tasklist_lock);
5537
5538         p = find_process_by_pid(pid);
5539         if (!p) {
5540                 read_unlock(&tasklist_lock);
5541                 put_online_cpus();
5542                 return -ESRCH;
5543         }
5544
5545         /*
5546          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5547          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5548          * usage count and then drop tasklist_lock.
5549          */
5550         get_task_struct(p);
5551         read_unlock(&tasklist_lock);
5552
5553         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5554                 retval = -ENOMEM;
5555                 goto out_put_task;
5556         }
5557         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5558                 retval = -ENOMEM;
5559                 goto out_free_cpus_allowed;
5560         }
5561         retval = -EPERM;
5562         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5563                 goto out_unlock;
5564
5565         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5566         if (retval)
5567                 goto out_unlock;
5568
5569         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5570         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5571  again:
5572         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5573
5574         if (!retval) {
5575                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5576                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5577                         /*
5578                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5579                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5580                          * cpuset's cpus_allowed
5581                          */
5582                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5583                         goto again;
5584                 }
5585         }
5586 out_unlock:
5587         free_cpumask_var(new_mask);
5588 out_free_cpus_allowed:
5589         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5590 out_put_task:
5591         put_task_struct(p);
5592         put_online_cpus();
5593         return retval;
5594 }
5595
5596 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5597                              struct cpumask *new_mask)
5598 {
5599         if (len < cpumask_size())
5600                 cpumask_clear(new_mask);
5601         else if (len > cpumask_size())
5602                 len = cpumask_size();
5603
5604         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5605 }
5606
5607 /**
5608  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5609  * @pid: pid of the process
5610  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5611  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5612  */
5613 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5614                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5615 {
5616         cpumask_var_t new_mask;
5617         int retval;
5618
5619         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5620                 return -ENOMEM;
5621
5622         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5623         if (retval == 0)
5624                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5625         free_cpumask_var(new_mask);
5626         return retval;
5627 }
5628
5629 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5630 {
5631         struct task_struct *p;
5632         int retval;
5633
5634         get_online_cpus();
5635         read_lock(&tasklist_lock);
5636
5637         retval = -ESRCH;
5638         p = find_process_by_pid(pid);
5639         if (!p)
5640                 goto out_unlock;
5641
5642         retval = security_task_getscheduler(p);
5643         if (retval)
5644                 goto out_unlock;
5645
5646         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5647
5648 out_unlock:
5649         read_unlock(&tasklist_lock);
5650         put_online_cpus();
5651
5652         return retval;
5653 }
5654
5655 /**
5656  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5657  * @pid: pid of the process
5658  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5659  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5660  */
5661 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5662                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5663 {
5664         int ret;
5665         cpumask_var_t mask;
5666
5667         if (len < cpumask_size())
5668                 return -EINVAL;
5669
5670         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5671                 return -ENOMEM;
5672
5673         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5674         if (ret == 0) {
5675                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5676                         ret = -EFAULT;
5677                 else
5678                         ret = cpumask_size();
5679         }
5680         free_cpumask_var(mask);
5681
5682         return ret;
5683 }
5684
5685 /**
5686  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5687  *
5688  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5689  * other threads running on this CPU then this function will return.
5690  */
5691 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5692 {
5693         struct rq *rq = this_rq_lock();
5694
5695         schedstat_inc(rq, yld_count);
5696         current->sched_class->yield_task(rq);
5697
5698         /*
5699          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5700          * no need to preempt or enable interrupts:
5701          */
5702         __release(rq->lock);
5703         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5704         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5705         preempt_enable_no_resched();
5706
5707         schedule();
5708
5709         return 0;
5710 }
5711
5712 static void __cond_resched(void)
5713 {
5714 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5715         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5716 #endif
5717         /*
5718          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5719          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5720          * cond_resched() call.
5721          */
5722         do {
5723                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5724                 schedule();
5725                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5726         } while (need_resched());
5727 }
5728
5729 int __sched _cond_resched(void)
5730 {
5731         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5732                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5733                 __cond_resched();
5734                 return 1;
5735         }
5736         return 0;
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5739
5740 /*
5741  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5742  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5743  *
5744  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5745  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5746  * spin_unlock(), once by hand).
5747  */
5748 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5749 {
5750         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5751         int ret = 0;
5752
5753         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5754                 spin_unlock(lock);
5755                 if (resched && need_resched())
5756                         __cond_resched();
5757                 else
5758                         cpu_relax();
5759                 ret = 1;
5760                 spin_lock(lock);
5761         }
5762         return ret;
5763 }
5764 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5765
5766 int __sched cond_resched_softirq(void)
5767 {
5768         BUG_ON(!in_softirq());
5769
5770         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5771                 local_bh_enable();
5772                 __cond_resched();
5773                 local_bh_disable();
5774                 return 1;
5775         }
5776         return 0;
5777 }
5778 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5779
5780 /**
5781  * yield - yield the current processor to other threads.
5782  *
5783  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5784  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5785  */
5786 void __sched yield(void)
5787 {
5788         set_current_state(TASK_RUNNING);
5789         sys_sched_yield();
5790 }
5791 EXPORT_SYMBOL(yield);
5792
5793 /*
5794  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5795  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5796  *
5797  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5798  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5799  */
5800 void __sched io_schedule(void)
5801 {
5802         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5803
5804         delayacct_blkio_start();
5805         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5806         schedule();
5807         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5808         delayacct_blkio_end();
5809 }
5810 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5811
5812 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5813 {
5814         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5815         long ret;
5816
5817         delayacct_blkio_start();
5818         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5819         ret = schedule_timeout(timeout);
5820         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5821         delayacct_blkio_end();
5822         return ret;
5823 }
5824
5825 /**
5826  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5827  * @policy: scheduling class.
5828  *
5829  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5830  * by a given scheduling class.
5831  */
5832 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5833 {
5834         int ret = -EINVAL;
5835
5836         switch (policy) {
5837         case SCHED_FIFO:
5838         case SCHED_RR:
5839                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5840                 break;
5841         case SCHED_NORMAL:
5842         case SCHED_BATCH:
5843         case SCHED_IDLE:
5844                 ret = 0;
5845                 break;
5846         }
5847         return ret;
5848 }
5849
5850 /**
5851  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5852  * @policy: scheduling class.
5853  *
5854  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5855  * by a given scheduling class.
5856  */
5857 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5858 {
5859         int ret = -EINVAL;
5860
5861         switch (policy) {
5862         case SCHED_FIFO:
5863         case SCHED_RR:
5864                 ret = 1;
5865                 break;
5866         case SCHED_NORMAL:
5867         case SCHED_BATCH:
5868         case SCHED_IDLE:
5869                 ret = 0;
5870         }
5871         return ret;
5872 }
5873
5874 /**
5875  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5876  * @pid: pid of the process.
5877  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5878  *
5879  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5880  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5881  */
5882 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5883                 struct timespec __user *, interval)
5884 {
5885         struct task_struct *p;
5886         unsigned int time_slice;
5887         int retval;
5888         struct timespec t;
5889
5890         if (pid < 0)
5891                 return -EINVAL;
5892
5893         retval = -ESRCH;
5894         read_lock(&tasklist_lock);
5895         p = find_process_by_pid(pid);
5896         if (!p)
5897                 goto out_unlock;
5898
5899         retval = security_task_getscheduler(p);
5900         if (retval)
5901                 goto out_unlock;
5902
5903         /*
5904          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5905          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5906          */
5907         time_slice = 0;
5908         if (p->policy == SCHED_RR) {
5909                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5910         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5911                 struct sched_entity *se = &p->se;
5912                 unsigned long flags;
5913                 struct rq *rq;
5914
5915                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5916                 if (rq->cfs.load.weight)
5917                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5918                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5919         }
5920         read_unlock(&tasklist_lock);
5921         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5922         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5923         return retval;
5924
5925 out_unlock:
5926         read_unlock(&tasklist_lock);
5927         return retval;
5928 }
5929
5930 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5931
5932 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5933 {
5934         unsigned long free = 0;
5935         unsigned state;
5936
5937         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5938         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5939                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5940 #if BITS_PER_LONG == 32
5941         if (state == TASK_RUNNING)
5942                 printk(KERN_CONT " running  ");
5943         else
5944                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5945 #else
5946         if (state == TASK_RUNNING)
5947                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5948         else
5949                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5950 #endif
5951 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5952         {
5953                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5954                 while (!*n)
5955                         n++;
5956                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5957         }
5958 #endif
5959         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5960                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5961
5962         show_stack(p, NULL);
5963 }
5964
5965 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5966 {
5967         struct task_struct *g, *p;
5968
5969 #if BITS_PER_LONG == 32
5970         printk(KERN_INFO
5971                 "  task                PC stack   pid father\n");
5972 #else
5973         printk(KERN_INFO
5974                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5975 #endif
5976         read_lock(&tasklist_lock);
5977         do_each_thread(g, p) {
5978                 /*
5979                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5980                  * console might take alot of time:
5981                  */
5982                 touch_nmi_watchdog();
5983                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5984                         sched_show_task(p);
5985         } while_each_thread(g, p);
5986
5987         touch_all_softlockup_watchdogs();
5988
5989 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5990         sysrq_sched_debug_show();
5991 #endif
5992         read_unlock(&tasklist_lock);
5993         /*
5994          * Only show locks if all tasks are dumped:
5995          */
5996         if (state_filter == -1)
5997                 debug_show_all_locks();
5998 }
5999
6000 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6001 {
6002         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6003 }
6004
6005 /**
6006  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6007  * @idle: task in question
6008  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6009  *
6010  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6011  * flag, to make booting more robust.
6012  */
6013 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6014 {
6015         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6016         unsigned long flags;
6017
6018         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6019
6020         __sched_fork(idle);
6021         idle->se.exec_start = sched_clock();
6022
6023         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6024         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6025         __set_task_cpu(idle, cpu);
6026
6027         rq->curr = rq->idle = idle;
6028 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6029         idle->oncpu = 1;
6030 #endif
6031         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6032
6033         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6034 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6035         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6036 #else
6037         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6038 #endif
6039         /*
6040          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6041          */
6042         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6043         ftrace_graph_init_task(idle);
6044 }
6045
6046 /*
6047  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6048  * indicates which cpus entered this state. This is used
6049  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6050  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6051  * always be CPU_BITS_NONE.
6052  */
6053 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6054
6055 /*
6056  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6057  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6058  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6059  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6060  * number of CPUs.
6061  *
6062  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6063  */
6064 static inline void sched_init_granularity(void)
6065 {
6066         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6067         const unsigned long limit = 200000000;
6068
6069         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6070         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6071                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6072
6073         sysctl_sched_latency *= factor;
6074         if (sysctl_sched_latency > limit)
6075                 sysctl_sched_latency = limit;
6076
6077         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6078
6079         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6080 }
6081
6082 #ifdef CONFIG_SMP
6083 /*
6084  * This is how migration works:
6085  *
6086  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6087  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6088  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6089  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6090  *    thread off the CPU)
6091  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6092  *    task is still in the wrong runqueue.
6093  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6094  *    it and puts it into the right queue.
6095  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6096  * 7) we wake up and the migration is done.
6097  */
6098
6099 /*
6100  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6101  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6102  * is removed from the allowed bitmask.
6103  *
6104  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6105  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6106  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6107  */
6108 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6109 {
6110         struct migration_req req;
6111         unsigned long flags;
6112         struct rq *rq;
6113         int ret = 0;
6114
6115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6116         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6117                 ret = -EINVAL;
6118                 goto out;
6119         }
6120
6121         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6122                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6123                 ret = -EINVAL;
6124                 goto out;
6125         }
6126
6127         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6128                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6129         else {
6130                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6131                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6132         }
6133
6134         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6135         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6136                 goto out;
6137
6138         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6139                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6140                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6141                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6142                 wait_for_completion(&req.done);
6143                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6144                 return 0;
6145         }
6146 out:
6147         task_rq_unlock(rq, &flags);
6148
6149         return ret;
6150 }
6151 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6152
6153 /*
6154  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6155  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6156  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6157  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6158  *
6159  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6160  * as the task is no longer on this CPU.
6161  *
6162  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6163  */
6164 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6165 {
6166         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6167         int ret = 0, on_rq;
6168
6169         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6170                 return ret;
6171
6172         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6173         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6174
6175         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6176         /* Already moved. */
6177         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6178                 goto done;
6179         /* Affinity changed (again). */
6180         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6181                 goto fail;
6182
6183         on_rq = p->se.on_rq;
6184         if (on_rq)
6185                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6186
6187         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6188         if (on_rq) {
6189                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6190                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6191         }
6192 done:
6193         ret = 1;
6194 fail:
6195         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6196         return ret;
6197 }
6198
6199 /*
6200  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6201  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6202  * another runqueue.
6203  */
6204 static int migration_thread(void *data)
6205 {
6206         int cpu = (long)data;
6207         struct rq *rq;
6208
6209         rq = cpu_rq(cpu);
6210         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6211
6212         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6213         while (!kthread_should_stop()) {
6214                 struct migration_req *req;
6215                 struct list_head *head;
6216
6217                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6218
6219                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6220                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6221                         goto wait_to_die;
6222                 }
6223
6224                 if (rq->active_balance) {
6225                         active_load_balance(rq, cpu);
6226                         rq->active_balance = 0;
6227                 }
6228
6229                 head = &rq->migration_queue;
6230
6231                 if (list_empty(head)) {
6232                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6233                         schedule();
6234                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6235                         continue;
6236                 }
6237                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6238                 list_del_init(head->next);
6239
6240                 spin_unlock(&rq->lock);
6241                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6242                 local_irq_enable();
6243
6244                 complete(&req->done);
6245         }
6246         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6247         return 0;
6248
6249 wait_to_die:
6250         /* Wait for kthread_stop */
6251         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6252         while (!kthread_should_stop()) {
6253                 schedule();
6254                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6255         }
6256         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6257         return 0;
6258 }
6259
6260 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6261
6262 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6263 {
6264         int ret;
6265
6266         local_irq_disable();
6267         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6268         local_irq_enable();
6269         return ret;
6270 }
6271
6272 /*
6273  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6274  */
6275 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6276 {
6277         int dest_cpu;
6278         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6279
6280 again:
6281         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6282         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6283                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6284                         goto move;
6285
6286         /* Any allowed, online CPU? */
6287         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6288         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6289                 goto move;
6290
6291         /* No more Mr. Nice Guy. */
6292         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6293                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6294                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6295
6296                 /*
6297                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6298                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6299                  * leave kernel.
6300                  */
6301                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6302                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6303                                "longer affine to cpu%d\n",
6304                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6305                 }
6306         }
6307
6308 move:
6309         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6310         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6311                 goto again;
6312 }
6313
6314 /*
6315  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6316  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6317  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6318  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6319  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6320  */
6321 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6322 {
6323         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6324         unsigned long flags;
6325
6326         local_irq_save(flags);
6327         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6328         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6329         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6330         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6331         local_irq_restore(flags);
6332 }
6333
6334 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6335 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6336 {
6337         struct task_struct *p, *t;
6338
6339         read_lock(&tasklist_lock);
6340
6341         do_each_thread(t, p) {
6342                 if (p == current)
6343                         continue;
6344
6345                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6346                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6347         } while_each_thread(t, p);
6348
6349         read_unlock(&tasklist_lock);
6350 }
6351
6352 /*
6353  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6354  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6355  * Used by CPU offline code.
6356  */
6357 void sched_idle_next(void)
6358 {
6359         int this_cpu = smp_processor_id();
6360         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6361         struct task_struct *p = rq->idle;
6362         unsigned long flags;
6363
6364         /* cpu has to be offline */
6365         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6366
6367         /*
6368          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6369          * and interrupts disabled on the current cpu.
6370          */
6371         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6372
6373         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6374
6375         update_rq_clock(rq);
6376         activate_task(rq, p, 0);
6377
6378         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6379 }
6380
6381 /*
6382  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6383  * offline.
6384  */
6385 void idle_task_exit(void)
6386 {
6387         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6388
6389         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6390
6391         if (mm != &init_mm)
6392                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6393         mmdrop(mm);
6394 }
6395
6396 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6397 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6398 {
6399         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6400
6401         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6402         BUG_ON(!p->exit_state);
6403
6404         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6405         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6406
6407         get_task_struct(p);
6408
6409         /*
6410          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6411          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6412          * fine.
6413          */
6414         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6415         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6416         spin_lock_irq(&rq->lock);
6417
6418         put_task_struct(p);
6419 }
6420
6421 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6422 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6423 {
6424         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6425         struct task_struct *next;
6426
6427         for ( ; ; ) {
6428                 if (!rq->nr_running)
6429                         break;
6430                 update_rq_clock(rq);
6431                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6432                 if (!next)
6433                         break;
6434                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6435                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6436
6437         }
6438 }
6439 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6440
6441 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6442
6443 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6444         {
6445                 .procname       = "sched_domain",
6446                 .mode           = 0555,
6447         },
6448         {0, },
6449 };
6450
6451 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6452         {
6453                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6454                 .procname       = "kernel",
6455                 .mode           = 0555,
6456                 .child          = sd_ctl_dir,
6457         },
6458         {0, },
6459 };
6460
6461 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6462 {
6463         struct ctl_table *entry =
6464                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6465
6466         return entry;
6467 }
6468
6469 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6470 {
6471         struct ctl_table *entry;
6472
6473         /*
6474          * In the intermediate directories, both the child directory and
6475          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6476          * will always be set. In the lowest directory the names are
6477          * static strings and all have proc handlers.
6478          */
6479         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6480                 if (entry->child)
6481                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6482                 if (entry->proc_handler == NULL)
6483                         kfree(entry->procname);
6484         }
6485
6486         kfree(*tablep);
6487         *tablep = NULL;
6488 }
6489
6490 static void
6491 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6492                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6493                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6494 {
6495         entry->procname = procname;
6496         entry->data = data;
6497         entry->maxlen = maxlen;
6498         entry->mode = mode;
6499         entry->proc_handler = proc_handler;
6500 }
6501
6502 static struct ctl_table *
6503 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6504 {
6505         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6506
6507         if (table == NULL)
6508                 return NULL;
6509
6510         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6511                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6512         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6513                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6514         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6515                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6516         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6517                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6518         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6519                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6520         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6521                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6522         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6523                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6524         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6525                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6526         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6527                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6528         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6529                 &sd->cache_nice_tries,
6530                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6531         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6532                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6533         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6534                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6535         /* &table[12] is terminator */
6536
6537         return table;
6538 }
6539
6540 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6541 {
6542         struct ctl_table *entry, *table;
6543         struct sched_domain *sd;
6544         int domain_num = 0, i;
6545         char buf[32];
6546
6547         for_each_domain(cpu, sd)
6548                 domain_num++;
6549         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6550         if (table == NULL)
6551                 return NULL;
6552
6553         i = 0;
6554         for_each_domain(cpu, sd) {
6555                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6556                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6557                 entry->mode = 0555;
6558                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6559                 entry++;
6560                 i++;
6561         }
6562         return table;
6563 }
6564
6565 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6566 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6567 {
6568         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6569         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6570         char buf[32];
6571
6572         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6573         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6574
6575         if (entry == NULL)
6576                 return;
6577
6578         for_each_online_cpu(i) {
6579                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6580                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6581                 entry->mode = 0555;
6582                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6583                 entry++;
6584         }
6585
6586         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6587         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6588 }
6589
6590 /* may be called multiple times per register */
6591 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6592 {
6593         if (sd_sysctl_header)
6594                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6595         sd_sysctl_header = NULL;
6596         if (sd_ctl_dir[0].child)
6597                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6598 }
6599 #else
6600 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6601 {
6602 }
6603 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6604 {
6605 }
6606 #endif
6607
6608 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6609 {
6610         if (!rq->online) {
6611                 const struct sched_class *class;
6612
6613                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6614                 rq->online = 1;
6615
6616                 for_each_class(class) {
6617                         if (class->rq_online)
6618                                 class->rq_online(rq);
6619                 }
6620         }
6621 }
6622
6623 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6624 {
6625         if (rq->online) {
6626                 const struct sched_class *class;
6627
6628                 for_each_class(class) {
6629                         if (class->rq_offline)
6630                                 class->rq_offline(rq);
6631                 }
6632
6633                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6634                 rq->online = 0;
6635         }
6636 }
6637
6638 /*
6639  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6640  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6641  */
6642 static int __cpuinit
6643 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6644 {
6645         struct task_struct *p;
6646         int cpu = (long)hcpu;
6647         unsigned long flags;
6648         struct rq *rq;
6649
6650         switch (action) {
6651
6652         case CPU_UP_PREPARE:
6653         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6654                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6655                 if (IS_ERR(p))
6656                         return NOTIFY_BAD;
6657                 kthread_bind(p, cpu);
6658                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6659                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6660                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6661                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6662                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6663                 break;
6664
6665         case CPU_ONLINE:
6666         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6667                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6668                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6669
6670                 /* Update our root-domain */
6671                 rq = cpu_rq(cpu);
6672                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6673                 if (rq->rd) {
6674                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6675
6676                         set_rq_online(rq);
6677                 }
6678                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6679                 break;
6680
6681 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6682         case CPU_UP_CANCELED:
6683         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6684                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6685                         break;
6686                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6687                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6688                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6689                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6690                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6691                 break;
6692
6693         case CPU_DEAD:
6694         case CPU_DEAD_FROZEN:
6695                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6696                 migrate_live_tasks(cpu);
6697                 rq = cpu_rq(cpu);
6698                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6699                 rq->migration_thread = NULL;
6700                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6701                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6702                 update_rq_clock(rq);
6703                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6704                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6705                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6706                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6707                 migrate_dead_tasks(cpu);
6708                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6709                 cpuset_unlock();
6710                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6711                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6712
6713                 /*
6714                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6715                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6716                  * the requestors.
6717                  */
6718                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6719                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6720                         struct migration_req *req;
6721
6722                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6723                                          struct migration_req, list);
6724                         list_del_init(&req->list);
6725                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6726                         complete(&req->done);
6727                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6728                 }
6729                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6730                 break;
6731
6732         case CPU_DYING:
6733         case CPU_DYING_FROZEN:
6734                 /* Update our root-domain */
6735                 rq = cpu_rq(cpu);
6736                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6737                 if (rq->rd) {
6738                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6739                         set_rq_offline(rq);
6740                 }
6741                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6742                 break;
6743 #endif
6744         }
6745         return NOTIFY_OK;
6746 }
6747
6748 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6749  * happens before everything else.
6750  */
6751 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6752         .notifier_call = migration_call,
6753         .priority = 10
6754 };
6755
6756 static int __init migration_init(void)
6757 {
6758         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6759         int err;
6760
6761         /* Start one for the boot CPU: */
6762         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6763         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6764         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6765         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6766
6767         return err;
6768 }
6769 early_initcall(migration_init);
6770 #endif
6771
6772 #ifdef CONFIG_SMP
6773
6774 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6775
6776 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6777                                   struct cpumask *groupmask)
6778 {
6779         struct sched_group *group = sd->groups;
6780         char str[256];
6781
6782         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6783         cpumask_clear(groupmask);
6784
6785         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6786
6787         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6788                 printk("does not load-balance\n");
6789                 if (sd->parent)
6790                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6791                                         " has parent");
6792                 return -1;
6793         }
6794
6795         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6796
6797         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6798                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6799                                 "CPU%d\n", cpu);
6800         }
6801         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6802                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6803                                 " CPU%d\n", cpu);
6804         }
6805
6806         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6807         do {
6808                 if (!group) {
6809                         printk("\n");
6810                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6811                         break;
6812                 }
6813
6814                 if (!group->__cpu_power) {
6815                         printk(KERN_CONT "\n");
6816                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6817                                         "set\n");
6818                         break;
6819                 }
6820
6821                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6822                         printk(KERN_CONT "\n");
6823                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6824                         break;
6825                 }
6826
6827                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6828                         printk(KERN_CONT "\n");
6829                         printk(KERN_ERR "ERROR