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