sched: Print sched_group::__cpu_power in sched_domain_debug
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
337 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
338 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
339 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
340
341 /*
342  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
343  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
344  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
345  * too large, so as the shares value of a task group.
346  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
347  *  limitation from this.)
348  */
349 #define MIN_SHARES      2
350 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
351
352 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
353 #endif
354
355 /* Default task group.
356  *      Every task in system belong to this group at bootup.
357  */
358 struct task_group init_task_group;
359
360 /* return group to which a task belongs */
361 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
362 {
363         struct task_group *tg;
364
365 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
366         rcu_read_lock();
367         tg = __task_cred(p)->user->tg;
368         rcu_read_unlock();
369 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
370         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
371                                 struct task_group, css);
372 #else
373         tg = &init_task_group;
374 #endif
375         return tg;
376 }
377
378 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
380 {
381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
382         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
383         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
384 #endif
385
386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
387         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
388         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
389 #endif
390 }
391
392 #else
393
394 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
395 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
396 {
397         return NULL;
398 }
399
400 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
401
402 /* CFS-related fields in a runqueue */
403 struct cfs_rq {
404         struct load_weight load;
405         unsigned long nr_running;
406
407         u64 exec_clock;
408         u64 min_vruntime;
409
410         struct rb_root tasks_timeline;
411         struct rb_node *rb_leftmost;
412
413         struct list_head tasks;
414         struct list_head *balance_iterator;
415
416         /*
417          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
418          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
419          */
420         struct sched_entity *curr, *next, *last;
421
422         unsigned int nr_spread_over;
423
424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
425         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
426
427         /*
428          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
429          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
430          * (like users, containers etc.)
431          *
432          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
433          * list is used during load balance.
434          */
435         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
436         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
437
438 #ifdef CONFIG_SMP
439         /*
440          * the part of load.weight contributed by tasks
441          */
442         unsigned long task_weight;
443
444         /*
445          *   h_load = weight * f(tg)
446          *
447          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
448          * this group.
449          */
450         unsigned long h_load;
451
452         /*
453          * this cpu's part of tg->shares
454          */
455         unsigned long shares;
456
457         /*
458          * load.weight at the time we set shares
459          */
460         unsigned long rq_weight;
461 #endif
462 #endif
463 };
464
465 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
466 struct rt_rq {
467         struct rt_prio_array active;
468         unsigned long rt_nr_running;
469 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
470         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
471 #endif
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         unsigned long rt_nr_migratory;
474         int overloaded;
475 #endif
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct list_head leaf_rt_rq_list;
487         struct task_group *tg;
488         struct sched_rt_entity *rt_se;
489 #endif
490 };
491
492 #ifdef CONFIG_SMP
493
494 /*
495  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
496  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
497  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
498  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
499  * object.
500  *
501  */
502 struct root_domain {
503         atomic_t refcount;
504         cpumask_var_t span;
505         cpumask_var_t online;
506
507         /*
508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
509          * one runnable RT task.
510          */
511         cpumask_var_t rto_mask;
512         atomic_t rto_count;
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         struct cpupri cpupri;
515 #endif
516 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
517         /*
518          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
519          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
520          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
521          */
522         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
523 #endif
524 };
525
526 /*
527  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
528  * members (mimicking the global state we have today).
529  */
530 static struct root_domain def_root_domain;
531
532 #endif
533
534 /*
535  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
536  *
537  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
538  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
539  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
540  */
541 struct rq {
542         /* runqueue lock: */
543         spinlock_t lock;
544
545         /*
546          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
547          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
548          */
549         unsigned long nr_running;
550         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
551         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
552         unsigned char idle_at_tick;
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561
562         struct cfs_rq cfs;
563         struct rt_rq rt;
564
565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
566         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
567         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
568 #endif
569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
570         struct list_head leaf_rt_rq_list;
571 #endif
572
573         /*
574          * This is part of a global counter where only the total sum
575          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
576          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
577          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
578          */
579         unsigned long nr_uninterruptible;
580
581         struct task_struct *curr, *idle;
582         unsigned long next_balance;
583         struct mm_struct *prev_mm;
584
585         u64 clock;
586
587         atomic_t nr_iowait;
588
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         struct root_domain *rd;
591         struct sched_domain *sd;
592
593         /* For active balancing */
594         int active_balance;
595         int push_cpu;
596         /* cpu of this runqueue: */
597         int cpu;
598         int online;
599
600         unsigned long avg_load_per_task;
601
602         struct task_struct *migration_thread;
603         struct list_head migration_queue;
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         int hrtick_csd_pending;
609         struct call_single_data hrtick_csd;
610 #endif
611         struct hrtimer hrtick_timer;
612 #endif
613
614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
615         /* latency stats */
616         struct sched_info rq_sched_info;
617         unsigned long long rq_cpu_time;
618         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
619
620         /* sys_sched_yield() stats */
621         unsigned int yld_exp_empty;
622         unsigned int yld_act_empty;
623         unsigned int yld_both_empty;
624         unsigned int yld_count;
625
626         /* schedule() stats */
627         unsigned int sched_switch;
628         unsigned int sched_count;
629         unsigned int sched_goidle;
630
631         /* try_to_wake_up() stats */
632         unsigned int ttwu_count;
633         unsigned int ttwu_local;
634
635         /* BKL stats */
636         unsigned int bkl_count;
637 #endif
638 };
639
640 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
641
642 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
643 {
644         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
645 }
646
647 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
648 {
649 #ifdef CONFIG_SMP
650         return rq->cpu;
651 #else
652         return 0;
653 #endif
654 }
655
656 /*
657  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
658  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
659  *
660  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
661  * preempt-disabled sections.
662  */
663 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
664         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
665
666 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
667 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
668 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
669 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
670
671 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
672 {
673         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
674 }
675
676 /*
677  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
678  */
679 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
680 # define const_debug __read_mostly
681 #else
682 # define const_debug static const
683 #endif
684
685 /**
686  * runqueue_is_locked
687  *
688  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
689  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
690  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
691  */
692 int runqueue_is_locked(void)
693 {
694         int cpu = get_cpu();
695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
696         int ret;
697
698         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
699         put_cpu();
700         return ret;
701 }
702
703 /*
704  * Debugging: various feature bits
705  */
706
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         __SCHED_FEAT_##name ,
709
710 enum {
711 #include "sched_features.h"
712 };
713
714 #undef SCHED_FEAT
715
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
718
719 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
720 #include "sched_features.h"
721         0;
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
726 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
727         #name ,
728
729 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
730 #include "sched_features.h"
731         NULL
732 };
733
734 #undef SCHED_FEAT
735
736 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
737 {
738         int i;
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
742                         seq_puts(m, "NO_");
743                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
744         }
745         seq_puts(m, "\n");
746
747         return 0;
748 }
749
750 static ssize_t
751 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
752                 size_t cnt, loff_t *ppos)
753 {
754         char buf[64];
755         char *cmp = buf;
756         int neg = 0;
757         int i;
758
759         if (cnt > 63)
760                 cnt = 63;
761
762         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
763                 return -EFAULT;
764
765         buf[cnt] = 0;
766
767         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
768                 neg = 1;
769                 cmp += 3;
770         }
771
772         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
773                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
774
775                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
776                         if (neg)
777                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
778                         else
779                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
780                         break;
781                 }
782         }
783
784         if (!sched_feat_names[i])
785                 return -EINVAL;
786
787         filp->f_pos += cnt;
788
789         return cnt;
790 }
791
792 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
793 {
794         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
795 }
796
797 static struct file_operations sched_feat_fops = {
798         .open           = sched_feat_open,
799         .write          = sched_feat_write,
800         .read           = seq_read,
801         .llseek         = seq_lseek,
802         .release        = single_release,
803 };
804
805 static __init int sched_init_debug(void)
806 {
807         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
808                         &sched_feat_fops);
809
810         return 0;
811 }
812 late_initcall(sched_init_debug);
813
814 #endif
815
816 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
817
818 /*
819  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
820  * Limited because this is done with IRQs disabled.
821  */
822 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
823
824 /*
825  * ratelimit for updating the group shares.
826  * default: 0.25ms
827  */
828 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
829
830 /*
831  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
832  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
833  * default: 4
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
836
837 /*
838  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
839  * default: 1s
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
842
843 static __read_mostly int scheduler_running;
844
845 /*
846  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
847  * default: 0.95s
848  */
849 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
850
851 static inline u64 global_rt_period(void)
852 {
853         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
854 }
855
856 static inline u64 global_rt_runtime(void)
857 {
858         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
859                 return RUNTIME_INF;
860
861         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
862 }
863
864 #ifndef prepare_arch_switch
865 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
866 #endif
867 #ifndef finish_arch_switch
868 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
869 #endif
870
871 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return rq->curr == p;
874 }
875
876 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
877 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return task_current(rq, p);
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 }
885
886 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
887 {
888 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
889         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
890         rq->lock.owner = current;
891 #endif
892         /*
893          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
894          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
895          * prev into current:
896          */
897         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
898
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 }
901
902 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905 #ifdef CONFIG_SMP
906         return p->oncpu;
907 #else
908         return task_current(rq, p);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
917          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
918          * here.
919          */
920         next->oncpu = 1;
921 #endif
922 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 #else
925         spin_unlock(&rq->lock);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
934          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
935          * finished.
936          */
937         smp_wmb();
938         prev->oncpu = 0;
939 #endif
940 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
941         local_irq_enable();
942 #endif
943 }
944 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
945
946 /*
947  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
948  * Must be called interrupts disabled.
949  */
950 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         for (;;) {
954                 struct rq *rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
964  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
965  * explicitly disabling preemption.
966  */
967 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         for (;;) {
973                 local_irq_save(*flags);
974                 rq = task_rq(p);
975                 spin_lock(&rq->lock);
976                 if (likely(rq == task_rq(p)))
977                         return rq;
978                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
983 {
984         struct rq *rq = task_rq(p);
985
986         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
987         spin_unlock_wait(&rq->lock);
988 }
989
990 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock(&rq->lock);
994 }
995
996 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1004  */
1005 static struct rq *this_rq_lock(void)
1006         __acquires(rq->lock)
1007 {
1008         struct rq *rq;
1009
1010         local_irq_disable();
1011         rq = this_rq();
1012         spin_lock(&rq->lock);
1013
1014         return rq;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1018 /*
1019  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1020  *
1021  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1022  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1023  * reschedule event.
1024  *
1025  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1026  * rq->lock.
1027  */
1028
1029 /*
1030  * Use hrtick when:
1031  *  - enabled by features
1032  *  - hrtimer is actually high res
1033  */
1034 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1035 {
1036         if (!sched_feat(HRTICK))
1037                 return 0;
1038         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1039                 return 0;
1040         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1046                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * High-resolution timer tick.
1051  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1052  */
1053 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1054 {
1055         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1056
1057         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1058
1059         spin_lock(&rq->lock);
1060         update_rq_clock(rq);
1061         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1062         spin_unlock(&rq->lock);
1063
1064         return HRTIMER_NORESTART;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068 /*
1069  * called from hardirq (IPI) context
1070  */
1071 static void __hrtick_start(void *arg)
1072 {
1073         struct rq *rq = arg;
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1077         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called to set the hrtick timer state.
1083  *
1084  * called with rq->lock held and irqs disabled
1085  */
1086 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1087 {
1088         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1089         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1090
1091         hrtimer_set_expires(timer, time);
1092
1093         if (rq == this_rq()) {
1094                 hrtimer_restart(timer);
1095         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1096                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1097                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1098         }
1099 }
1100
1101 static int
1102 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1103 {
1104         int cpu = (int)(long)hcpu;
1105
1106         switch (action) {
1107         case CPU_UP_CANCELED:
1108         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE:
1110         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1111         case CPU_DEAD:
1112         case CPU_DEAD_FROZEN:
1113                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1114                 return NOTIFY_OK;
1115         }
1116
1117         return NOTIFY_DONE;
1118 }
1119
1120 static __init void init_hrtick(void)
1121 {
1122         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1123 }
1124 #else
1125 /*
1126  * Called to set the hrtick timer state.
1127  *
1128  * called with rq->lock held and irqs disabled
1129  */
1130 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1131 {
1132         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 #else /* !CONFIG_SMP */
1255 static void resched_task(struct task_struct *p)
1256 {
1257         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1258         set_tsk_need_resched(p);
1259 }
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #if BITS_PER_LONG == 32
1263 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1264 #else
1265 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1266 #endif
1267
1268 #define WMULT_SHIFT     32
1269
1270 /*
1271  * Shift right and round:
1272  */
1273 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1274
1275 /*
1276  * delta *= weight / lw
1277  */
1278 static unsigned long
1279 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1280                 struct load_weight *lw)
1281 {
1282         u64 tmp;
1283
1284         if (!lw->inv_weight) {
1285                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1286                         lw->inv_weight = 1;
1287                 else
1288                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1289                                 / (lw->weight+1);
1290         }
1291
1292         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1293         /*
1294          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1295          */
1296         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1297                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1298                         WMULT_SHIFT/2);
1299         else
1300                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1301
1302         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1303 }
1304
1305 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1306 {
1307         lw->weight += inc;
1308         lw->inv_weight = 0;
1309 }
1310
1311 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1312 {
1313         lw->weight -= dec;
1314         lw->inv_weight = 0;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1319  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1320  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1321  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1322  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1323  * slice expiry etc.
1324  */
1325
1326 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1327 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1328
1329 /*
1330  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1331  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1332  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1333  * that remained on nice 0.
1334  *
1335  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1336  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1337  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1338  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1339  * the relative distance between them is ~25%.)
1340  */
1341 static const int prio_to_weight[40] = {
1342  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1343  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1344  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1345  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1346  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1347  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1348  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1349  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1350 };
1351
1352 /*
1353  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1354  *
1355  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1356  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1357  * into multiplications:
1358  */
1359 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1360  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1361  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1362  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1363  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1364  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1365  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1366  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1367  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1368 };
1369
1370 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1371
1372 /*
1373  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1374  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1375  * structures to the load-balancing proper:
1376  */
1377 struct rq_iterator {
1378         void *arg;
1379         struct task_struct *(*start)(void *);
1380         struct task_struct *(*next)(void *);
1381 };
1382
1383 #ifdef CONFIG_SMP
1384 static unsigned long
1385 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1386               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1387               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1388               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1389
1390 static int
1391 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1392                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1393                    struct rq_iterator *iterator);
1394 #endif
1395
1396 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1397 enum cpuacct_stat_index {
1398         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1399         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1400
1401         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1402 };
1403
1404 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1405 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1406 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1407                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1408 #else
1409 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1410 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1411                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1412 #endif
1413
1414 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1415 {
1416         update_load_add(&rq->load, load);
1417 }
1418
1419 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_sub(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1425 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1426
1427 /*
1428  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1429  * leaving it for the final time.
1430  */
1431 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1432 {
1433         struct task_group *parent, *child;
1434         int ret;
1435
1436         rcu_read_lock();
1437         parent = &root_task_group;
1438 down:
1439         ret = (*down)(parent, data);
1440         if (ret)
1441                 goto out_unlock;
1442         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1443                 parent = child;
1444                 goto down;
1445
1446 up:
1447                 continue;
1448         }
1449         ret = (*up)(parent, data);
1450         if (ret)
1451                 goto out_unlock;
1452
1453         child = parent;
1454         parent = parent->parent;
1455         if (parent)
1456                 goto up;
1457 out_unlock:
1458         rcu_read_unlock();
1459
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1464 {
1465         return 0;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 #ifdef CONFIG_SMP
1470 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1471 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1472 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1473
1474 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1475 {
1476         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1477         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1478
1479         if (nr_running)
1480                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1481         else
1482                 rq->avg_load_per_task = 0;
1483
1484         return rq->avg_load_per_task;
1485 }
1486
1487 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1488
1489 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1490
1491 /*
1492  * Calculate and set the cpu's group shares.
1493  */
1494 static void
1495 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1496                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1497 {
1498         unsigned long shares;
1499         unsigned long rq_weight;
1500
1501         if (!tg->se[cpu])
1502                 return;
1503
1504         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1505
1506         /*
1507          *           \Sum shares * rq_weight
1508          * shares =  -----------------------
1509          *               \Sum rq_weight
1510          *
1511          */
1512         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1513         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1514
1515         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1516                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1517                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1518                 unsigned long flags;
1519
1520                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1521                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1522
1523                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1524                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1525         }
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1530  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1531  * parent group depends on the shares of its child groups.
1532  */
1533 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1534 {
1535         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1536         unsigned long shares = 0;
1537         struct sched_domain *sd = data;
1538         int i;
1539
1540         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1541                 /*
1542                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1543                  * is one of average load so that when a new task gets to
1544                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1545                  */
1546                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1547                 if (!weight)
1548                         weight = NICE_0_LOAD;
1549
1550                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1551                 rq_weight += weight;
1552                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1553         }
1554
1555         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1556                 shares = tg->shares;
1557
1558         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1559                 shares = tg->shares;
1560
1561         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1562                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1563
1564         return 0;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1569  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1570  * group is a fraction of its parents load.
1571  */
1572 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1573 {
1574         unsigned long load;
1575         long cpu = (long)data;
1576
1577         if (!tg->parent) {
1578                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1579         } else {
1580                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1581                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1582                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1583         }
1584
1585         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1586
1587         return 0;
1588 }
1589
1590 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1591 {
1592         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1593         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1594
1595         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1596                 sd->last_update = now;
1597                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1598         }
1599 }
1600
1601 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1602 {
1603         spin_unlock(&rq->lock);
1604         update_shares(sd);
1605         spin_lock(&rq->lock);
1606 }
1607
1608 static void update_h_load(long cpu)
1609 {
1610         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1611 }
1612
1613 #else
1614
1615 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1616 {
1617 }
1618
1619 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1620 {
1621 }
1622
1623 #endif
1624
1625 /*
1626  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1627  */
1628 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1629         __releases(this_rq->lock)
1630         __acquires(busiest->lock)
1631         __acquires(this_rq->lock)
1632 {
1633         int ret = 0;
1634
1635         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1636                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1637                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1638                 BUG_ON(1);
1639         }
1640         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1641                 if (busiest < this_rq) {
1642                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1643                         spin_lock(&busiest->lock);
1644                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1645                         ret = 1;
1646                 } else
1647                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1648         }
1649         return ret;
1650 }
1651
1652 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1653         __releases(busiest->lock)
1654 {
1655         spin_unlock(&busiest->lock);
1656         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1657 }
1658 #endif
1659
1660 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1661 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1662 {
1663 #ifdef CONFIG_SMP
1664         cfs_rq->shares = shares;
1665 #endif
1666 }
1667 #endif
1668
1669 #include "sched_stats.h"
1670 #include "sched_idletask.c"
1671 #include "sched_fair.c"
1672 #include "sched_rt.c"
1673 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1674 # include "sched_debug.c"
1675 #endif
1676
1677 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1678 #define for_each_class(class) \
1679    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1680
1681 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1682 {
1683         rq->nr_running++;
1684 }
1685
1686 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1687 {
1688         rq->nr_running--;
1689 }
1690
1691 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1692 {
1693         if (task_has_rt_policy(p)) {
1694                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1695                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1696                 return;
1697         }
1698
1699         /*
1700          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1701          */
1702         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1703                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1704                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1705                 return;
1706         }
1707
1708         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1709         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1710 }
1711
1712 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1713 {
1714         s64 diff = sample - *avg;
1715         *avg += diff >> 3;
1716 }
1717
1718 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1719 {
1720         sched_info_queued(p);
1721         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1722         p->se.on_rq = 1;
1723 }
1724
1725 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1726 {
1727         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1728                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1729                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1730                 p->se.last_wakeup = 0;
1731         }
1732
1733         sched_info_dequeued(p);
1734         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1735         p->se.on_rq = 0;
1736 }
1737
1738 /*
1739  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1740  */
1741 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1742 {
1743         return p->static_prio;
1744 }
1745
1746 /*
1747  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1748  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1749  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1750  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1751  * estimator recalculates.
1752  */
1753 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1754 {
1755         int prio;
1756
1757         if (task_has_rt_policy(p))
1758                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1759         else
1760                 prio = __normal_prio(p);
1761         return prio;
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1766  * taken into account by the scheduler. This value might
1767  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1768  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1769  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1770  */
1771 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1772 {
1773         p->normal_prio = normal_prio(p);
1774         /*
1775          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1776          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1777          * to the normal priority:
1778          */
1779         if (!rt_prio(p->prio))
1780                 return p->normal_prio;
1781         return p->prio;
1782 }
1783
1784 /*
1785  * activate_task - move a task to the runqueue.
1786  */
1787 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1788 {
1789         if (task_contributes_to_load(p))
1790                 rq->nr_uninterruptible--;
1791
1792         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1793         inc_nr_running(rq);
1794 }
1795
1796 /*
1797  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1798  */
1799 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1800 {
1801         if (task_contributes_to_load(p))
1802                 rq->nr_uninterruptible++;
1803
1804         dequeue_task(rq, p, sleep);
1805         dec_nr_running(rq);
1806 }
1807
1808 /**
1809  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1810  * @p: the task in question.
1811  */
1812 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1813 {
1814         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1815 }
1816
1817 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1818 {
1819         set_task_rq(p, cpu);
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821         /*
1822          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1823          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1824          * per-task data have been completed by this moment.
1825          */
1826         smp_wmb();
1827         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1828 #endif
1829 }
1830
1831 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1832                                        const struct sched_class *prev_class,
1833                                        int oldprio, int running)
1834 {
1835         if (prev_class != p->sched_class) {
1836                 if (prev_class->switched_from)
1837                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1838                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1839         } else
1840                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1841 }
1842
1843 #ifdef CONFIG_SMP
1844
1845 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1846 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1847 {
1848         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Is this task likely cache-hot:
1853  */
1854 static int
1855 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1856 {
1857         s64 delta;
1858
1859         /*
1860          * Buddy candidates are cache hot:
1861          */
1862         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1863                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1864                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1865                 return 1;
1866
1867         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1868                 return 0;
1869
1870         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1871                 return 1;
1872         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1873                 return 0;
1874
1875         delta = now - p->se.exec_start;
1876
1877         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1878 }
1879
1880
1881 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1882 {
1883         int old_cpu = task_cpu(p);
1884         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1885         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1886                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1887         u64 clock_offset;
1888
1889         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1890
1891         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1892
1893 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1894         if (p->se.wait_start)
1895                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1896         if (p->se.sleep_start)
1897                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1898         if (p->se.block_start)
1899                 p->se.block_start -= clock_offset;
1900         if (old_cpu != new_cpu) {
1901                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1902                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1903                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1904         }
1905 #endif
1906         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1907                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1908
1909         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1910 }
1911
1912 struct migration_req {
1913         struct list_head list;
1914
1915         struct task_struct *task;
1916         int dest_cpu;
1917
1918         struct completion done;
1919 };
1920
1921 /*
1922  * The task's runqueue lock must be held.
1923  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1924  */
1925 static int
1926 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1927 {
1928         struct rq *rq = task_rq(p);
1929
1930         /*
1931          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1932          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1933          */
1934         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1935                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1936                 return 0;
1937         }
1938
1939         init_completion(&req->done);
1940         req->task = p;
1941         req->dest_cpu = dest_cpu;
1942         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1943
1944         return 1;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1949  *
1950  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1951  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1952  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1953  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1954  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1955  * @p has remained unscheduled the whole time.
1956  *
1957  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1958  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1959  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1960  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1961  * waiting to become inactive.
1962  */
1963 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1964 {
1965         unsigned long flags;
1966         int running, on_rq;
1967         unsigned long ncsw;
1968         struct rq *rq;
1969
1970         for (;;) {
1971                 /*
1972                  * We do the initial early heuristics without holding
1973                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1974                  * the runqueue lock when things look like they will
1975                  * work out!
1976                  */
1977                 rq = task_rq(p);
1978
1979                 /*
1980                  * If the task is actively running on another CPU
1981                  * still, just relax and busy-wait without holding
1982                  * any locks.
1983                  *
1984                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1985                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1986                  * But we don't care, since "task_running()" will
1987                  * return false if the runqueue has changed and p
1988                  * is actually now running somewhere else!
1989                  */
1990                 while (task_running(rq, p)) {
1991                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1992                                 return 0;
1993                         cpu_relax();
1994                 }
1995
1996                 /*
1997                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1998                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1999                  * just go back and repeat.
2000                  */
2001                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2002                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2003                 running = task_running(rq, p);
2004                 on_rq = p->se.on_rq;
2005                 ncsw = 0;
2006                 if (!match_state || p->state == match_state)
2007                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2008                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2009
2010                 /*
2011                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2012                  */
2013                 if (unlikely(!ncsw))
2014                         break;
2015
2016                 /*
2017                  * Was it really running after all now that we
2018                  * checked with the proper locks actually held?
2019                  *
2020                  * Oops. Go back and try again..
2021                  */
2022                 if (unlikely(running)) {
2023                         cpu_relax();
2024                         continue;
2025                 }
2026
2027                 /*
2028                  * It's not enough that it's not actively running,
2029                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2030                  * preempted!
2031                  *
2032                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2033                  * running right now), it's preempted, and we should
2034                  * yield - it could be a while.
2035                  */
2036                 if (unlikely(on_rq)) {
2037                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2038                         continue;
2039                 }
2040
2041                 /*
2042                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2043                  * runnable, which means that it will never become
2044                  * running in the future either. We're all done!
2045                  */
2046                 break;
2047         }
2048
2049         return ncsw;
2050 }
2051
2052 /***
2053  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2054  * @p: the to-be-kicked thread
2055  *
2056  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2057  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2058  *
2059  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2060  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2061  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2062  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2063  * achieved as well.
2064  */
2065 void kick_process(struct task_struct *p)
2066 {
2067         int cpu;
2068
2069         preempt_disable();
2070         cpu = task_cpu(p);
2071         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2072                 smp_send_reschedule(cpu);
2073         preempt_enable();
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2078  * according to the scheduling class and "nice" value.
2079  *
2080  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2081  * balance conservatively.
2082  */
2083 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2084 {
2085         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2086         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2087
2088         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2089                 return total;
2090
2091         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2096  * according to the scheduling class and "nice" value.
2097  */
2098 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2099 {
2100         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2101         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2102
2103         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2104                 return total;
2105
2106         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2111  * domain.
2112  */
2113 static struct sched_group *
2114 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2115 {
2116         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2117         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2118         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2119         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2120
2121         do {
2122                 unsigned long load, avg_load;
2123                 int local_group;
2124                 int i;
2125
2126                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2127                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2128                                         &p->cpus_allowed))
2129                         continue;
2130
2131                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2132                                                sched_group_cpus(group));
2133
2134                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2135                 avg_load = 0;
2136
2137                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2138                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2139                         if (local_group)
2140                                 load = source_load(i, load_idx);
2141                         else
2142                                 load = target_load(i, load_idx);
2143
2144                         avg_load += load;
2145                 }
2146
2147                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2148                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2149                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2150
2151                 if (local_group) {
2152                         this_load = avg_load;
2153                         this = group;
2154                 } else if (avg_load < min_load) {
2155                         min_load = avg_load;
2156                         idlest = group;
2157                 }
2158         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2159
2160         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2161                 return NULL;
2162         return idlest;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2167  */
2168 static int
2169 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2170 {
2171         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2172         int idlest = -1;
2173         int i;
2174
2175         /* Traverse only the allowed CPUs */
2176         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2177                 load = weighted_cpuload(i);
2178
2179                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2180                         min_load = load;
2181                         idlest = i;
2182                 }
2183         }
2184
2185         return idlest;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2190  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2191  * SD_BALANCE_EXEC.
2192  *
2193  * Balance, ie. select the least loaded group.
2194  *
2195  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2196  *
2197  * preempt must be disabled.
2198  */
2199 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2200 {
2201         struct task_struct *t = current;
2202         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2203
2204         for_each_domain(cpu, tmp) {
2205                 /*
2206                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2207                  */
2208                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2209                         break;
2210                 if (tmp->flags & flag)
2211                         sd = tmp;
2212         }
2213
2214         if (sd)
2215                 update_shares(sd);
2216
2217         while (sd) {
2218                 struct sched_group *group;
2219                 int new_cpu, weight;
2220
2221                 if (!(sd->flags & flag)) {
2222                         sd = sd->child;
2223                         continue;
2224                 }
2225
2226                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2227                 if (!group) {
2228                         sd = sd->child;
2229                         continue;
2230                 }
2231
2232                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2233                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2234                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2235                         sd = sd->child;
2236                         continue;
2237                 }
2238
2239                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2240                 cpu = new_cpu;
2241                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2242                 sd = NULL;
2243                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2244                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2245                                 break;
2246                         if (tmp->flags & flag)
2247                                 sd = tmp;
2248                 }
2249                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2250         }
2251
2252         return cpu;
2253 }
2254
2255 #endif /* CONFIG_SMP */
2256
2257 /***
2258  * try_to_wake_up - wake up a thread
2259  * @p: the to-be-woken-up thread
2260  * @state: the mask of task states that can be woken
2261  * @sync: do a synchronous wakeup?
2262  *
2263  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2264  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2265  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2266  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2267  * runnable without the overhead of this.
2268  *
2269  * returns failure only if the task is already active.
2270  */
2271 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2272 {
2273         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2274         unsigned long flags;
2275         long old_state;
2276         struct rq *rq;
2277
2278         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2279                 sync = 0;
2280
2281         if (!sync) {
2282                 if (current->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
2283                           p->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost)
2284                         sync = 1;
2285         } else {
2286                 if (current->se.avg_overlap >= sysctl_sched_migration_cost ||
2287                           p->se.avg_overlap >= sysctl_sched_migration_cost)
2288                         sync = 0;
2289         }
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2293                 struct sched_domain *sd;
2294
2295                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2296                 cpu = task_cpu(p);
2297
2298                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2299                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2300                                 update_shares(sd);
2301                                 break;
2302                         }
2303                 }
2304         }
2305 #endif
2306
2307         smp_wmb();
2308         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2309         update_rq_clock(rq);
2310         old_state = p->state;
2311         if (!(old_state & state))
2312                 goto out;
2313
2314         if (p->se.on_rq)
2315                 goto out_running;
2316
2317         cpu = task_cpu(p);
2318         orig_cpu = cpu;
2319         this_cpu = smp_processor_id();
2320
2321 #ifdef CONFIG_SMP
2322         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2323                 goto out_activate;
2324
2325         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2326         if (cpu != orig_cpu) {
2327                 set_task_cpu(p, cpu);
2328                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2329                 /* might preempt at this point */
2330                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2331                 old_state = p->state;
2332                 if (!(old_state & state))
2333                         goto out;
2334                 if (p->se.on_rq)
2335                         goto out_running;
2336
2337                 this_cpu = smp_processor_id();
2338                 cpu = task_cpu(p);
2339         }
2340
2341 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2342         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2343         if (cpu == this_cpu)
2344                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2345         else {
2346                 struct sched_domain *sd;
2347                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2348                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2349                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2350                                 break;
2351                         }
2352                 }
2353         }
2354 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2355
2356 out_activate:
2357 #endif /* CONFIG_SMP */
2358         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2359         if (sync)
2360                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2361         if (orig_cpu != cpu)
2362                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2363         if (cpu == this_cpu)
2364                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2365         else
2366                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2367         activate_task(rq, p, 1);
2368         success = 1;
2369
2370 out_running:
2371         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2372         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2373
2374         p->state = TASK_RUNNING;
2375 #ifdef CONFIG_SMP
2376         if (p->sched_class->task_wake_up)
2377                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2378 #endif
2379 out:
2380         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2381
2382         task_rq_unlock(rq, &flags);
2383
2384         return success;
2385 }
2386
2387 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2388 {
2389         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2390 }
2391 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2392
2393 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2394 {
2395         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2396 }
2397
2398 /*
2399  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2400  * p is forked by current.
2401  *
2402  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2403  */
2404 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2405 {
2406         p->se.exec_start                = 0;
2407         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2408         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2409         p->se.last_wakeup               = 0;
2410         p->se.avg_overlap               = 0;
2411
2412 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2413         p->se.wait_start                = 0;
2414         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2415         p->se.sleep_start               = 0;
2416         p->se.block_start               = 0;
2417         p->se.sleep_max                 = 0;
2418         p->se.block_max                 = 0;
2419         p->se.exec_max                  = 0;
2420         p->se.slice_max                 = 0;
2421         p->se.wait_max                  = 0;
2422 #endif
2423
2424         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2425         p->se.on_rq = 0;
2426         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2427
2428 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2429         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2430 #endif
2431
2432         /*
2433          * We mark the process as running here, but have not actually
2434          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2435          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2436          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2437          */
2438         p->state = TASK_RUNNING;
2439 }
2440
2441 /*
2442  * fork()/clone()-time setup:
2443  */
2444 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2445 {
2446         int cpu = get_cpu();
2447
2448         __sched_fork(p);
2449
2450 #ifdef CONFIG_SMP
2451         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2452 #endif
2453         set_task_cpu(p, cpu);
2454
2455         /*
2456          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2457          */
2458         p->prio = current->normal_prio;
2459         if (!rt_prio(p->prio))
2460                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2461
2462 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2463         if (likely(sched_info_on()))
2464                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2465 #endif
2466 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2467         p->oncpu = 0;
2468 #endif
2469 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2470         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2471         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2472 #endif
2473         put_cpu();
2474 }
2475
2476 /*
2477  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2478  *
2479  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2480  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2481  * on the runqueue and wakes it.
2482  */
2483 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2484 {
2485         unsigned long flags;
2486         struct rq *rq;
2487
2488         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2489         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2490         update_rq_clock(rq);
2491
2492         p->prio = effective_prio(p);
2493
2494         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2495                 activate_task(rq, p, 0);
2496         } else {
2497                 /*
2498                  * Let the scheduling class do new task startup
2499                  * management (if any):
2500                  */
2501                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2502                 inc_nr_running(rq);
2503         }
2504         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2505         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         if (p->sched_class->task_wake_up)
2508                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2509 #endif
2510         task_rq_unlock(rq, &flags);
2511 }
2512
2513 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2514
2515 /**
2516  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2517  * @notifier: notifier struct to register
2518  */
2519 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2520 {
2521         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2522 }
2523 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2524
2525 /**
2526  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2527  * @notifier: notifier struct to unregister
2528  *
2529  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2530  */
2531 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2532 {
2533         hlist_del(&notifier->link);
2534 }
2535 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2536
2537 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2538 {
2539         struct preempt_notifier *notifier;
2540         struct hlist_node *node;
2541
2542         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2543                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2544 }
2545
2546 static void
2547 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2548                                  struct task_struct *next)
2549 {
2550         struct preempt_notifier *notifier;
2551         struct hlist_node *node;
2552
2553         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2554                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2555 }
2556
2557 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2558
2559 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2560 {
2561 }
2562
2563 static void
2564 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2565                                  struct task_struct *next)
2566 {
2567 }
2568
2569 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2570
2571 /**
2572  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2573  * @rq: the runqueue preparing to switch
2574  * @prev: the current task that is being switched out
2575  * @next: the task we are going to switch to.
2576  *
2577  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2578  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2579  * switch.
2580  *
2581  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2582  * hooks.
2583  */
2584 static inline void
2585 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2586                     struct task_struct *next)
2587 {
2588         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2589         prepare_lock_switch(rq, next);
2590         prepare_arch_switch(next);
2591 }
2592
2593 /**
2594  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2595  * @rq: runqueue associated with task-switch
2596  * @prev: the thread we just switched away from.
2597  *
2598  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2599  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2600  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2601  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2602  *
2603  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2604  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2605  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2606  * details.)
2607  */
2608 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2609         __releases(rq->lock)
2610 {
2611         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2612         long prev_state;
2613
2614         rq->prev_mm = NULL;
2615
2616         /*
2617          * A task struct has one reference for the use as "current".
2618          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2619          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2620          * the scheduled task must drop that reference.
2621          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2622          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2623          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2624          * be dropped twice.
2625          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2626          */
2627         prev_state = prev->state;
2628         finish_arch_switch(prev);
2629         finish_lock_switch(rq, prev);
2630 #ifdef CONFIG_SMP
2631         if (current->sched_class->post_schedule)
2632                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2633 #endif
2634
2635         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2636         if (mm)
2637                 mmdrop(mm);
2638         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2639                 /*
2640                  * Remove function-return probe instances associated with this
2641                  * task and put them back on the free list.
2642                  */
2643                 kprobe_flush_task(prev);
2644                 put_task_struct(prev);
2645         }
2646 }
2647
2648 /**
2649  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2650  * @prev: the thread we just switched away from.
2651  */
2652 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2653         __releases(rq->lock)
2654 {
2655         struct rq *rq = this_rq();
2656
2657         finish_task_switch(rq, prev);
2658 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2659         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2660         preempt_enable();
2661 #endif
2662         if (current->set_child_tid)
2663                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2664 }
2665
2666 /*
2667  * context_switch - switch to the new MM and the new
2668  * thread's register state.
2669  */
2670 static inline void
2671 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2672                struct task_struct *next)
2673 {
2674         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2675
2676         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2677         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2678         mm = next->mm;
2679         oldmm = prev->active_mm;
2680         /*
2681          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2682          * combine the page table reload and the switch backend into
2683          * one hypercall.
2684          */
2685         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2686
2687         if (unlikely(!mm)) {
2688                 next->active_mm = oldmm;
2689                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2690                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2691         } else
2692                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2693
2694         if (unlikely(!prev->mm)) {
2695                 prev->active_mm = NULL;
2696                 rq->prev_mm = oldmm;
2697         }
2698         /*
2699          * Since the runqueue lock will be released by the next
2700          * task (which is an invalid locking op but in the case
2701          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2702          * do an early lockdep release here:
2703          */
2704 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2705         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2706 #endif
2707
2708         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2709         switch_to(prev, next, prev);
2710
2711         barrier();
2712         /*
2713          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2714          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2715          * frame will be invalid.
2716          */
2717         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2718 }
2719
2720 /*
2721  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2722  *
2723  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2724  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2725  * number of context switches performed since bootup.
2726  */
2727 unsigned long nr_running(void)
2728 {
2729         unsigned long i, sum = 0;
2730
2731         for_each_online_cpu(i)
2732                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2733
2734         return sum;
2735 }
2736
2737 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2738 {
2739         unsigned long i, sum = 0;
2740
2741         for_each_possible_cpu(i)
2742                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2743
2744         /*
2745          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2746          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2747          */
2748         if (unlikely((long)sum < 0))
2749                 sum = 0;
2750
2751         return sum;
2752 }
2753
2754 unsigned long long nr_context_switches(void)
2755 {
2756         int i;
2757         unsigned long long sum = 0;
2758
2759         for_each_possible_cpu(i)
2760                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2761
2762         return sum;
2763 }
2764
2765 unsigned long nr_iowait(void)
2766 {
2767         unsigned long i, sum = 0;
2768
2769         for_each_possible_cpu(i)
2770                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2771
2772         return sum;
2773 }
2774
2775 unsigned long nr_active(void)
2776 {
2777         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2778
2779         for_each_online_cpu(i) {
2780                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2781                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2782         }
2783
2784         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2785                 uninterruptible = 0;
2786
2787         return running + uninterruptible;
2788 }
2789
2790 /*
2791  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2792  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2793  */
2794 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2795 {
2796         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2797         int i, scale;
2798
2799         this_rq->nr_load_updates++;
2800
2801         /* Update our load: */
2802         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2803                 unsigned long old_load, new_load;
2804
2805                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2806
2807                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2808                 new_load = this_load;
2809                 /*
2810                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2811                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2812                  * example.
2813                  */
2814                 if (new_load > old_load)
2815                         new_load += scale-1;
2816                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2817         }
2818 }
2819
2820 #ifdef CONFIG_SMP
2821
2822 /*
2823  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2824  *
2825  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2826  * you need to do so manually before calling.
2827  */
2828 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2829         __acquires(rq1->lock)
2830         __acquires(rq2->lock)
2831 {
2832         BUG_ON(!irqs_disabled());
2833         if (rq1 == rq2) {
2834                 spin_lock(&rq1->lock);
2835                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2836         } else {
2837                 if (rq1 < rq2) {
2838                         spin_lock(&rq1->lock);
2839                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2840                 } else {
2841                         spin_lock(&rq2->lock);
2842                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2843                 }
2844         }
2845         update_rq_clock(rq1);
2846         update_rq_clock(rq2);
2847 }
2848
2849 /*
2850  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2851  *
2852  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2853  * you need to do so manually after calling.
2854  */
2855 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2856         __releases(rq1->lock)
2857         __releases(rq2->lock)
2858 {
2859         spin_unlock(&rq1->lock);
2860         if (rq1 != rq2)
2861                 spin_unlock(&rq2->lock);
2862         else
2863                 __release(rq2->lock);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2868  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2869  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2870  * the cpu_allowed mask is restored.
2871  */
2872 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2873 {
2874         struct migration_req req;
2875         unsigned long flags;
2876         struct rq *rq;
2877
2878         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2879         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2880             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2881                 goto out;
2882
2883         /* force the process onto the specified CPU */
2884         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2885                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2886                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2887
2888                 get_task_struct(mt);
2889                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2890                 wake_up_process(mt);
2891                 put_task_struct(mt);
2892                 wait_for_completion(&req.done);
2893
2894                 return;
2895         }
2896 out:
2897         task_rq_unlock(rq, &flags);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2902  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2903  */
2904 void sched_exec(void)
2905 {
2906         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2907         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2908         put_cpu();
2909         if (new_cpu != this_cpu)
2910                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2915  * Both runqueues must be locked.
2916  */
2917 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2918                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2919 {
2920         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2921         set_task_cpu(p, this_cpu);
2922         activate_task(this_rq, p, 0);
2923         /*
2924          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2925          * to be always true for them.
2926          */
2927         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2932  */
2933 static
2934 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2935                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2936                      int *all_pinned)
2937 {
2938         /*
2939          * We do not migrate tasks that are:
2940          * 1) running (obviously), or
2941          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2942          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2943          */
2944         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2945                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2946                 return 0;
2947         }
2948         *all_pinned = 0;
2949
2950         if (task_running(rq, p)) {
2951                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2952                 return 0;
2953         }
2954
2955         /*
2956          * Aggressive migration if:
2957          * 1) task is cache cold, or
2958          * 2) too many balance attempts have failed.
2959          */
2960
2961         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2962                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2963 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2964                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2965                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2966                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2967                 }
2968 #endif
2969                 return 1;
2970         }
2971
2972         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2973                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2974                 return 0;
2975         }
2976         return 1;
2977 }
2978
2979 static unsigned long
2980 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2981               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2982               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2983               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2984 {
2985         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2986         struct task_struct *p;
2987         long rem_load_move = max_load_move;
2988
2989         if (max_load_move == 0)
2990                 goto out;
2991
2992         pinned = 1;
2993
2994         /*
2995          * Start the load-balancing iterator:
2996          */
2997         p = iterator->start(iterator->arg);
2998 next:
2999         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3000                 goto out;
3001
3002         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3003             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3004                 p = iterator->next(iterator->arg);
3005                 goto next;
3006         }
3007
3008         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3009         pulled++;
3010         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3011
3012         /*
3013          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3014          */
3015         if (rem_load_move > 0) {
3016                 if (p->prio < *this_best_prio)
3017                         *this_best_prio = p->prio;
3018                 p = iterator->next(iterator->arg);
3019                 goto next;
3020         }
3021 out:
3022         /*
3023          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3024          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3025          * inside pull_task().
3026          */
3027         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3028
3029         if (all_pinned)
3030                 *all_pinned = pinned;
3031
3032         return max_load_move - rem_load_move;
3033 }
3034
3035 /*
3036  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3037  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3038  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3039  *
3040  * Called with both runqueues locked.
3041  */
3042 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3043                       unsigned long max_load_move,
3044                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3045                       int *all_pinned)
3046 {
3047         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3048         unsigned long total_load_moved = 0;
3049         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3050
3051         do {
3052                 total_load_moved +=
3053                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3054                                 max_load_move - total_load_moved,
3055                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3056                 class = class->next;
3057
3058                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3059                         break;
3060
3061         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3062
3063         return total_load_moved > 0;
3064 }
3065
3066 static int
3067 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3068                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3069                    struct rq_iterator *iterator)
3070 {
3071         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3072         int pinned = 0;
3073
3074         while (p) {
3075                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3076                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3077                         /*
3078                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3079                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3080                          * stats here rather than inside pull_task().
3081                          */
3082                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3083
3084                         return 1;
3085                 }
3086                 p = iterator->next(iterator->arg);
3087         }
3088
3089         return 0;
3090 }
3091
3092 /*
3093  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3094  * part of active balancing operations within "domain".
3095  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3096  *
3097  * Called with both runqueues locked.
3098  */
3099 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3100                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3101 {
3102         const struct sched_class *class;
3103
3104         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3105                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3106                         return 1;
3107
3108         return 0;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3113  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3114  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3115  */
3116 static struct sched_group *
3117 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3118                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3119                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3120 {
3121         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3122         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3123         unsigned long max_pull;
3124         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3125         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3126         int load_idx, group_imb = 0;
3127 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3128         int power_savings_balance = 1;
3129         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3130         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3131         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3132 #endif
3133
3134         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3135         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3136         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3137
3138         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3139                 load_idx = sd->busy_idx;
3140         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3141                 load_idx = sd->newidle_idx;
3142         else
3143                 load_idx = sd->idle_idx;
3144
3145         do {
3146                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3147                 int local_group;
3148                 int i;
3149                 int __group_imb = 0;
3150                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3151                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3152                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3153                 unsigned long avg_load_per_task;
3154
3155                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3156                                                sched_group_cpus(group));
3157
3158                 if (local_group)
3159                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3160
3161                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3162                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3163                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3164
3165                 max_cpu_load = 0;
3166                 min_cpu_load = ~0UL;
3167
3168                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3169                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3170
3171                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3172                                 *sd_idle = 0;
3173
3174                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3175                         if (local_group) {
3176                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3177                                         first_idle_cpu = 1;
3178                                         balance_cpu = i;
3179                                 }
3180
3181                                 load = target_load(i, load_idx);
3182                         } else {
3183                                 load = source_load(i, load_idx);
3184                                 if (load > max_cpu_load)
3185                                         max_cpu_load = load;
3186                                 if (min_cpu_load > load)
3187                                         min_cpu_load = load;
3188                         }
3189
3190                         avg_load += load;
3191                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3192                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3193
3194                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3195                 }
3196
3197                 /*
3198                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3199                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3200                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3201                  * to do the newly idle load balance.
3202                  */
3203                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3204                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3205                         *balance = 0;
3206                         goto ret;
3207                 }
3208
3209                 total_load += avg_load;
3210                 total_pwr += group->__cpu_power;
3211
3212                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3213                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3214                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3215
3216
3217                 /*
3218                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3219                  * than the average weight of two tasks.
3220                  *
3221                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3222                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3223                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3224                  *      the hierarchy?
3225                  */
3226                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3227                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3228
3229                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3230                         __group_imb = 1;
3231
3232                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3233
3234                 if (local_group) {
3235                         this_load = avg_load;
3236                         this = group;
3237                         this_nr_running = sum_nr_running;
3238                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3239                 } else if (avg_load > max_load &&
3240                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3241                         max_load = avg_load;
3242                         busiest = group;
3243                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3244                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3245                         group_imb = __group_imb;
3246                 }
3247
3248 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3249                 /*
3250                  * Busy processors will not participate in power savings
3251                  * balance.
3252                  */
3253                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3254                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3255                         goto group_next;
3256
3257                 /*
3258                  * If the local group is idle or completely loaded
3259                  * no need to do power savings balance at this domain
3260                  */
3261                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3262                                     !this_nr_running))
3263                         power_savings_balance = 0;
3264
3265                 /*
3266                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3267                  * don't include that group in power savings calculations
3268                  */
3269                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3270                     || !sum_nr_running)
3271                         goto group_next;
3272
3273                 /*
3274                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3275                  * This is the group from where we need to pick up the load
3276                  * for saving power
3277                  */
3278                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3279                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3280                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3281                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3282                         group_min = group;
3283                         min_nr_running = sum_nr_running;
3284                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3285                                                 sum_nr_running;
3286                 }
3287
3288                 /*
3289                  * Calculate the group which is almost near its
3290                  * capacity but still has some space to pick up some load
3291                  * from other group and save more power
3292                  */
3293                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3294                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3295                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3296                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3297                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3298                                 group_leader = group;
3299                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3300                         }
3301                 }
3302 group_next:
3303 #endif
3304                 group = group->next;
3305         } while (group != sd->groups);
3306
3307         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3308                 goto out_balanced;
3309
3310         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3311
3312         if (this_load >= avg_load ||
3313                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3314                 goto out_balanced;
3315
3316         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3317         if (group_imb)
3318                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3319
3320         /*
3321          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3322          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3323          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3324          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3325          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3326          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3327          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3328          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3329          * appear as very large values with unsigned longs.
3330          */
3331         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3332                 goto out_balanced;
3333
3334         /*
3335          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3336          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3337          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3338          */
3339         if (max_load < avg_load) {
3340                 *imbalance = 0;
3341                 goto small_imbalance;
3342         }
3343
3344         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3345         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3346
3347         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3348         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3349                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3350                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3351
3352         /*
3353          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3354          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3355          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3356          * moved
3357          */
3358         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3359                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3360                 unsigned int imbn;
3361
3362 small_imbalance:
3363                 pwr_move = pwr_now = 0;
3364                 imbn = 2;
3365                 if (this_nr_running) {
3366                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3367                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3368                                 imbn = 1;
3369                 } else
3370                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3371
3372                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3373                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3374                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3375                         return busiest;
3376                 }
3377
3378                 /*
3379                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3380                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3381                  * moving them.
3382                  */
3383
3384                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3385                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3386                 pwr_now += this->__cpu_power *
3387                                 min(this_load_per_task, this_load);
3388                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3389
3390                 /* Amount of load we'd subtract */
3391                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3392                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3393                 if (max_load > tmp)
3394                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3395                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3396
3397                 /* Amount of load we'd add */
3398                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3399                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3400                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3401                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3402                 else
3403                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3404                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3405                 pwr_move += this->__cpu_power *
3406                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3407                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3408
3409                 /* Move if we gain throughput */
3410                 if (pwr_move > pwr_now)
3411                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3412         }
3413
3414         return busiest;
3415
3416 out_balanced:
3417 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3418         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3419                 goto ret;
3420
3421         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3422                 *imbalance = min_load_per_task;
3423                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3424                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3425                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3426                 }
3427                 return group_min;
3428         }
3429 #endif
3430 ret:
3431         *imbalance = 0;
3432         return NULL;
3433 }
3434
3435 /*
3436  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3437  */
3438 static struct rq *
3439 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3440                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3441 {
3442         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3443         unsigned long max_load = 0;
3444         int i;
3445
3446         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3447                 unsigned long wl;
3448
3449                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3450                         continue;
3451
3452                 rq = cpu_rq(i);
3453                 wl = weighted_cpuload(i);
3454
3455                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3456                         continue;
3457
3458                 if (wl > max_load) {
3459                         max_load = wl;
3460                         busiest = rq;
3461                 }
3462         }
3463
3464         return busiest;
3465 }
3466
3467 /*
3468  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3469  * so long as it is large enough.
3470  */
3471 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3472
3473 /*
3474  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3475  * tasks if there is an imbalance.
3476  */
3477 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3478                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3479                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3480 {
3481         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3482         struct sched_group *group;
3483         unsigned long imbalance;
3484         struct rq *busiest;
3485         unsigned long flags;
3486
3487         cpumask_setall(cpus);
3488
3489         /*
3490          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3491          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3492          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3493          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3494          */
3495         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3496             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3497                 sd_idle = 1;
3498
3499         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3500
3501 redo:
3502         update_shares(sd);
3503         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3504                                    cpus, balance);
3505
3506         if (*balance == 0)
3507                 goto out_balanced;
3508
3509         if (!group) {
3510                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3511                 goto out_balanced;
3512         }
3513
3514         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3515         if (!busiest) {
3516                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3517                 goto out_balanced;
3518         }
3519
3520         BUG_ON(busiest == this_rq);
3521
3522         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3523
3524         ld_moved = 0;
3525         if (busiest->nr_running > 1) {
3526                 /*
3527                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3528                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3529                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3530                  * correctly treated as an imbalance.
3531                  */
3532                 local_irq_save(flags);
3533                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3534                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3535                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3536                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3537                 local_irq_restore(flags);
3538
3539                 /*
3540                  * some other cpu did the load balance for us.
3541                  */
3542                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3543                         resched_cpu(this_cpu);
3544
3545                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3546                 if (unlikely(all_pinned)) {
3547                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3548                         if (!cpumask_empty(cpus))
3549                                 goto redo;
3550                         goto out_balanced;
3551                 }
3552         }
3553
3554         if (!ld_moved) {
3555                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3556                 sd->nr_balance_failed++;
3557
3558                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3559
3560                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3561
3562                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3563                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3564                          */
3565                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3566                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3567                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3568                                 all_pinned = 1;
3569                                 goto out_one_pinned;
3570                         }
3571
3572                         if (!busiest->active_balance) {
3573                                 busiest->active_balance = 1;
3574                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3575                                 active_balance = 1;
3576                         }
3577                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3578                         if (active_balance)
3579                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3580
3581                         /*
3582                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3583                          * counter.
3584                          */
3585                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3586                 }
3587         } else
3588                 sd->nr_balance_failed = 0;
3589
3590         if (likely(!active_balance)) {
3591                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3592                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3593         } else {
3594                 /*
3595                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3596                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3597                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3598                  * move_tasks).
3599                  */
3600                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3601                         sd->balance_interval *= 2;
3602         }
3603
3604         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3605             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3606                 ld_moved = -1;
3607
3608         goto out;
3609
3610 out_balanced:
3611         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3612
3613         sd->nr_balance_failed = 0;
3614
3615 out_one_pinned:
3616         /* tune up the balancing interval */
3617         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3618                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3619                 sd->balance_interval *= 2;
3620
3621         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3622             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3623                 ld_moved = -1;
3624         else
3625                 ld_moved = 0;
3626 out:
3627         if (ld_moved)
3628                 update_shares(sd);
3629         return ld_moved;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3634  * tasks if there is an imbalance.
3635  *
3636  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3637  * this_rq is locked.
3638  */
3639 static int
3640 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3641                         struct cpumask *cpus)
3642 {
3643         struct sched_group *group;
3644         struct rq *busiest = NULL;
3645         unsigned long imbalance;
3646         int ld_moved = 0;
3647         int sd_idle = 0;
3648         int all_pinned = 0;
3649
3650         cpumask_setall(cpus);
3651
3652         /*
3653          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3654          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3655          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3656          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3657          */
3658         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3659             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3660                 sd_idle = 1;
3661
3662         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3663 redo:
3664         update_shares_locked(this_rq, sd);
3665         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3666                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3667         if (!group) {
3668                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3669                 goto out_balanced;
3670         }
3671
3672         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3673         if (!busiest) {
3674                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3675                 goto out_balanced;
3676         }
3677
3678         BUG_ON(busiest == this_rq);
3679
3680         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3681
3682         ld_moved = 0;
3683         if (busiest->nr_running > 1) {
3684                 /* Attempt to move tasks */
3685                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3686                 /* this_rq->clock is already updated */
3687                 update_rq_clock(busiest);
3688                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3689                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3690                                         &all_pinned);
3691                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3692
3693                 if (unlikely(all_pinned)) {
3694                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3695                         if (!cpumask_empty(cpus))
3696                                 goto redo;
3697                 }
3698         }
3699
3700         if (!ld_moved) {
3701                 int active_balance = 0;
3702
3703                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3704                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3705                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3706                         return -1;
3707
3708                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3709                         return -1;
3710
3711                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3712                         return -1;
3713
3714                 /*
3715                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3716                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3717                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3718                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3719                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3720                  *
3721                  * The package power saving logic comes from
3722                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3723                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3724                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3725                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3726                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3727                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3728                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3729                  *
3730                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3731                  * will be more than one task in the source run queue and
3732                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3733                  * active balance code will not be triggered.
3734                  */
3735
3736                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3737                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3738
3739                 /*
3740                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3741                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3742                  */
3743                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3744                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3745                         all_pinned = 1;
3746                         return ld_moved;
3747                 }
3748
3749                 if (!busiest->active_balance) {
3750                         busiest->active_balance = 1;
3751                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3752                         active_balance = 1;
3753                 }
3754
3755                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3756                 /*
3757                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3758                  */
3759                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3760                 if (active_balance)
3761                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3762                 spin_lock(&this_rq->lock);
3763
3764         } else
3765                 sd->nr_balance_failed = 0;
3766
3767         update_shares_locked(this_rq, sd);
3768         return ld_moved;
3769
3770 out_balanced:
3771         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3772         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3773             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3774                 return -1;
3775         sd->nr_balance_failed = 0;
3776
3777         return 0;
3778 }
3779
3780 /*
3781  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3782  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3783  */
3784 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3785 {
3786         struct sched_domain *sd;
3787         int pulled_task = 0;
3788         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3789         cpumask_var_t tmpmask;
3790
3791         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3792                 return;
3793
3794         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3795                 unsigned long interval;
3796
3797                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3798                         continue;
3799
3800                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3801                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3802                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3803                                                            sd, tmpmask);
3804
3805                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3806                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3807                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3808                 if (pulled_task)
3809                         break;
3810         }
3811         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3812                 /*
3813                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3814                  * a busy processor. So reset next_balance.
3815                  */
3816                 this_rq->next_balance = next_balance;
3817         }
3818         free_cpumask_var(tmpmask);
3819 }
3820
3821 /*
3822  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3823  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3824  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3825  * logical imbalances.
3826  *
3827  * Called with busiest_rq locked.
3828  */
3829 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3830 {
3831         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3832         struct sched_domain *sd;
3833         struct rq *target_rq;
3834
3835         /* Is there any task to move? */
3836         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3837                 return;
3838
3839         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3840
3841         /*
3842          * This condition is "impossible", if it occurs
3843          * we need to fix it. Originally reported by
3844          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3845          */
3846         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3847
3848         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3849         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3850         update_rq_clock(busiest_rq);
3851         update_rq_clock(target_rq);
3852
3853         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3854         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3855                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3856                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3857                                 break;
3858         }
3859
3860         if (likely(sd)) {
3861                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3862
3863                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3864                                   sd, CPU_IDLE))
3865                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3866                 else
3867                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3868         }
3869         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3870 }
3871
3872 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3873 static struct {
3874         atomic_t load_balancer;
3875         cpumask_var_t cpu_mask;
3876 } nohz ____cacheline_aligned = {
3877         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3878 };
3879
3880 /*
3881  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3882  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3883  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3884  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3885  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3886  * arrives...
3887  *
3888  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3889  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3890  * nohz.cpu_mask..
3891  *
3892  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3893  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3894  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3895  * there is no need for ilb owner.
3896  *
3897  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3898  * next busy scheduler_tick()
3899  */
3900 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3901 {
3902         int cpu = smp_processor_id();
3903
3904         if (stop_tick) {
3905                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3906                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3907
3908                 /*
3909                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3910                  */
3911                 if (!cpu_active(cpu) &&
3912                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3913                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3914                                 BUG();
3915                         return 0;
3916                 }
3917
3918                 /* time for ilb owner also to sleep */
3919                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3920                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3921                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3922                         return 0;
3923                 }
3924
3925                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3926                         /* make me the ilb owner */
3927                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3928                                 return 1;
3929                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3930                         return 1;
3931         } else {
3932                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3933                         return 0;
3934
3935                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3936
3937                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3938                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3939                                 BUG();
3940         }
3941         return 0;
3942 }
3943 #endif
3944
3945 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3946
3947 /*
3948  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3949  * and initiates a balancing operation if so.
3950  *
3951  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3952  */
3953 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3954 {
3955         int balance = 1;
3956         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3957         unsigned long interval;
3958         struct sched_domain *sd;
3959         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3960         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3961         int update_next_balance = 0;
3962         int need_serialize;
3963         cpumask_var_t tmp;
3964
3965         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3966         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3967                 return;
3968
3969         for_each_domain(cpu, sd) {
3970                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3971                         continue;
3972
3973                 interval = sd->balance_interval;
3974                 if (idle != CPU_IDLE)
3975                         interval *= sd->busy_factor;
3976
3977                 /* scale ms to jiffies */
3978                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3979                 if (unlikely(!interval))
3980                         interval = 1;
3981                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3982                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3983
3984                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3985
3986                 if (need_serialize) {
3987                         if (!spin_trylock(&balancing))
3988                                 goto out;
3989                 }
3990
3991                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3992                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3993                                 /*
3994                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3995                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3996                                  * not idle.
3997                                  */
3998                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3999                         }
4000                         sd->last_balance = jiffies;
4001                 }
4002                 if (need_serialize)
4003                         spin_unlock(&balancing);
4004 out:
4005                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4006                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4007                         update_next_balance = 1;
4008                 }
4009
4010                 /*
4011                  * Stop the load balance at this level. There is another
4012                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4013                  * actively.
4014                  */
4015                 if (!balance)
4016                         break;
4017         }
4018
4019         /*
4020          * next_balance will be updated only when there is a need.
4021          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4022          * updated.
4023          */
4024         if (likely(update_next_balance))
4025                 rq->next_balance = next_balance;
4026
4027         free_cpumask_var(tmp);
4028 }
4029
4030 /*
4031  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4032  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4033  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4034  */
4035 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4036 {
4037         int this_cpu = smp_processor_id();
4038         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4039         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4040                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4041
4042         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4043
4044 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4045         /*
4046          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4047          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4048          * stopped.
4049          */
4050         if (this_rq->idle_at_tick &&
4051             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4052                 struct rq *rq;
4053                 int balance_cpu;
4054
4055                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4056                         if (balance_cpu == this_cpu)
4057                                 continue;
4058
4059                         /*
4060                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4061                          * work being done for other cpus. Next load
4062                          * balancing owner will pick it up.
4063                          */
4064                         if (need_resched())
4065                                 break;
4066
4067                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4068
4069                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4070                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4071                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4072                 }
4073         }
4074 #endif
4075 }
4076
4077 /*
4078  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4079  *
4080  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4081  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4082  * if the whole system is idle.
4083  */
4084 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4085 {
4086 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4087         /*
4088          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4089          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4090          * load balancer.
4091          */
4092         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4093                 rq->in_nohz_recently = 0;
4094
4095                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4096                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4097                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4098                 }
4099
4100                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4101                         /*
4102                          * simple selection for now: Nominate the
4103                          * first cpu in the nohz list to be the next
4104                          * ilb owner.
4105                          *
4106                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4107                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4108                          */
4109                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4110
4111                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4112                                 resched_cpu(ilb);
4113                 }
4114         }
4115
4116         /*
4117          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4118          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4119          */
4120         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4121             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4122                 resched_cpu(cpu);
4123                 return;
4124         }
4125
4126         /*
4127          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4128          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4129          */
4130         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4131             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4132                 return;
4133 #endif
4134         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4135                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4136 }
4137
4138 #else   /* CONFIG_SMP */
4139
4140 /*
4141  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4142  */
4143 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4144 {
4145 }
4146
4147 #endif
4148
4149 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4150
4151 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4152
4153 /*
4154  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4155  * @p in case that task is currently running.
4156  *
4157  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4158  */
4159 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4160 {
4161         u64 ns = 0;
4162
4163         if (task_current(rq, p)) {
4164                 update_rq_clock(rq);
4165                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4166                 if ((s64)ns < 0)
4167                         ns = 0;
4168         }
4169
4170         return ns;
4171 }
4172
4173 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4174 {
4175         unsigned long flags;
4176         struct rq *rq;
4177         u64 ns = 0;
4178
4179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4180         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4181         task_rq_unlock(rq, &flags);
4182
4183         return ns;
4184 }
4185
4186 /*
4187  * Return accounted runtime for the task.
4188  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4189  * pending runtime that have not been accounted yet.
4190  */
4191 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4192 {
4193         unsigned long flags;
4194         struct rq *rq;
4195         u64 ns = 0;
4196
4197         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4198         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4199         task_rq_unlock(rq, &flags);
4200
4201         return ns;
4202 }
4203
4204 /*
4205  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4206  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4207  * pending runtime that have not been accounted yet.
4208  *
4209  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4210  * so the return value not includes other pending runtime that other
4211  * running tasks might have.
4212  */
4213 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4214 {
4215         struct task_cputime totals;
4216         unsigned long flags;
4217         struct rq *rq;
4218         u64 ns;
4219
4220         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4221         thread_group_cputime(p, &totals);
4222         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4223         task_rq_unlock(rq, &flags);
4224
4225         return ns;
4226 }
4227
4228 /*
4229  * Account user cpu time to a process.
4230  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4231  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4232  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4233  */
4234 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4235                        cputime_t cputime_scaled)
4236 {
4237         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4238         cputime64_t tmp;
4239
4240         /* Add user time to process. */
4241         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4242         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4243         account_group_user_time(p, cputime);
4244
4245         /* Add user time to cpustat. */
4246         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4247         if (TASK_NICE(p) > 0)
4248                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4249         else
4250                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4251
4252         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4253         /* Account for user time used */
4254         acct_update_integrals(p);
4255 }
4256
4257 /*
4258  * Account guest cpu time to a process.
4259  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4260  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4261  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4262  */
4263 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4264                                cputime_t cputime_scaled)
4265 {
4266         cputime64_t tmp;
4267         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4268
4269         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4270
4271         /* Add guest time to process. */
4272         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4273         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4274         account_group_user_time(p, cputime);
4275         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4276
4277         /* Add guest time to cpustat. */
4278         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4279         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4280 }
4281
4282 /*
4283  * Account system cpu time to a process.
4284  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4285  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4286  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4287  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4288  */
4289 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4290                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4291 {
4292         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4293         cputime64_t tmp;
4294
4295         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4296                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4297                 return;
4298         }
4299
4300         /* Add system time to process. */
4301         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4302         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4303         account_group_system_time(p, cputime);
4304
4305         /* Add system time to cpustat. */
4306         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4307         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4308                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4309         else if (softirq_count())
4310                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4311         else
4312                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4313
4314         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4315
4316         /* Account for system time used */
4317         acct_update_integrals(p);
4318 }
4319
4320 /*
4321  * Account for involuntary wait time.
4322  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4323  */
4324 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4325 {
4326         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4327         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4328
4329         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4330 }
4331
4332 /*
4333  * Account for idle time.
4334  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4335  */
4336 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4337 {
4338         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4339         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4340         struct rq *rq = this_rq();
4341
4342         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4343                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4344         else
4345                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4346 }
4347
4348 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4349
4350 /*
4351  * Account a single tick of cpu time.
4352  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4353  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4354  */
4355 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4356 {
4357         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4358         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4359         struct rq *rq = this_rq();
4360
4361         if (user_tick)
4362                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4363         else if (p != rq->idle)
4364                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4365                                     one_jiffy_scaled);
4366         else
4367                 account_idle_time(one_jiffy);
4368 }
4369
4370 /*
4371  * Account multiple ticks of steal time.
4372  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4373  * @ticks: number of stolen ticks
4374  */
4375 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4376 {
4377         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4378 }
4379
4380 /*
4381  * Account multiple ticks of idle time.
4382  * @ticks: number of stolen ticks
4383  */
4384 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4385 {
4386         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4387 }
4388
4389 #endif
4390
4391 /*
4392  * Use precise platform statistics if available:
4393  */
4394 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4395 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4396 {
4397         return p->utime;
4398 }
4399
4400 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4401 {
4402         return p->stime;
4403 }
4404 #else
4405 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4406 {
4407         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4408                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4409         u64 temp;
4410
4411         /*
4412          * Use CFS's precise accounting:
4413          */
4414         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4415
4416         if (total) {
4417                 temp *= utime;
4418                 do_div(temp, total);
4419         }
4420         utime = (clock_t)temp;
4421
4422         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4423         return p->prev_utime;
4424 }
4425
4426 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4427 {
4428         clock_t stime;
4429
4430         /*
4431          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4432          * the total, to make sure the total observed by userspace
4433          * grows monotonically - apps rely on that):
4434          */
4435         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4436                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4437
4438         if (stime >= 0)
4439                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4440
4441         return p->prev_stime;
4442 }
4443 #endif
4444
4445 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4446 {
4447         return p->gtime;
4448 }
4449
4450 /*
4451  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4452  * We call it with interrupts disabled.
4453  *
4454  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4455  * timeslices.
4456  */
4457 void scheduler_tick(void)
4458 {
4459         int cpu = smp_processor_id();
4460         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4461         struct task_struct *curr = rq->curr;
4462
4463         sched_clock_tick();
4464
4465         spin_lock(&rq->lock);
4466         update_rq_clock(rq);
4467         update_cpu_load(rq);
4468         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4469         spin_unlock(&rq->lock);
4470
4471 #ifdef CONFIG_SMP
4472         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4473         trigger_load_balance(rq, cpu);
4474 #endif
4475 }
4476
4477 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4478                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4479
4480 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4481 {
4482         if (in_lock_functions(addr)) {
4483                 addr = CALLER_ADDR2;
4484                 if (in_lock_functions(addr))
4485                         addr = CALLER_ADDR3;
4486         }
4487         return addr;
4488 }
4489
4490 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4491 {
4492 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4493         /*
4494          * Underflow?
4495          */
4496         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4497                 return;
4498 #endif
4499         preempt_count() += val;
4500 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4501         /*
4502          * Spinlock count overflowing soon?
4503          */
4504         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4505                                 PREEMPT_MASK - 10);
4506 #endif
4507         if (preempt_count() == val)
4508                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4509 }
4510 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4511
4512 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4513 {
4514 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4515         /*
4516          * Underflow?
4517          */
4518         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4519                 return;
4520         /*
4521          * Is the spinlock portion underflowing?
4522          */
4523         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4524                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4525                 return;
4526 #endif
4527
4528         if (preempt_count() == val)
4529                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4530         preempt_count() -= val;
4531 }
4532 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4533
4534 #endif
4535
4536 /*
4537  * Print scheduling while atomic bug:
4538  */
4539 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4540 {
4541         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4542
4543         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4544                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4545
4546         debug_show_held_locks(prev);
4547         print_modules();
4548         if (irqs_disabled())
4549                 print_irqtrace_events(prev);
4550
4551         if (regs)
4552                 show_regs(regs);
4553         else
4554                 dump_stack();
4555 }
4556
4557 /*
4558  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4559  */
4560 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4561 {
4562         /*
4563          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4564          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4565          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4566          */
4567         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4568                 __schedule_bug(prev);
4569
4570         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4571
4572         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4573 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4574         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4575                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4576                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4577         }
4578 #endif
4579 }
4580
4581 /*
4582  * Pick up the highest-prio task:
4583  */
4584 static inline struct task_struct *
4585 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4586 {
4587         const struct sched_class *class;
4588         struct task_struct *p;
4589
4590         /*
4591          * Optimization: we know that if all tasks are in
4592          * the fair class we can call that function directly:
4593          */
4594         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4595                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4596                 if (likely(p))
4597                         return p;
4598         }
4599
4600         class = sched_class_highest;
4601         for ( ; ; ) {
4602                 p = class->pick_next_task(rq);
4603                 if (p)
4604                         return p;
4605                 /*
4606                  * Will never be NULL as the idle class always
4607                  * returns a non-NULL p:
4608                  */
4609                 class = class->next;
4610         }
4611 }
4612
4613 /*
4614  * schedule() is the main scheduler function.
4615  */
4616 asmlinkage void __sched __schedule(void)
4617 {
4618         struct task_struct *prev, *next;
4619         unsigned long *switch_count;
4620         struct rq *rq;
4621         int cpu;
4622
4623         cpu = smp_processor_id();
4624         rq = cpu_rq(cpu);
4625         rcu_qsctr_inc(cpu);
4626         prev = rq->curr;
4627         switch_count = &prev->nivcsw;
4628
4629         release_kernel_lock(prev);
4630 need_resched_nonpreemptible:
4631
4632         schedule_debug(prev);
4633
4634         if (sched_feat(HRTICK))
4635                 hrtick_clear(rq);
4636
4637         spin_lock_irq(&rq->lock);
4638         update_rq_clock(rq);
4639         clear_tsk_need_resched(prev);
4640
4641         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4642                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4643                         prev->state = TASK_RUNNING;
4644                 else
4645                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4646                 switch_count = &prev->nvcsw;
4647         }
4648
4649 #ifdef CONFIG_SMP
4650         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4651                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4652 #endif
4653
4654         if (unlikely(!rq->nr_running))
4655                 idle_balance(cpu, rq);
4656
4657         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4658         next = pick_next_task(rq, prev);
4659
4660         if (likely(prev != next)) {
4661                 sched_info_switch(prev, next);
4662
4663                 rq->nr_switches++;
4664                 rq->curr = next;
4665                 ++*switch_count;
4666
4667                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4668                 /*
4669                  * the context switch might have flipped the stack from under
4670                  * us, hence refresh the local variables.
4671                  */
4672                 cpu = smp_processor_id();
4673                 rq = cpu_rq(cpu);
4674         } else
4675                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4676
4677         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4678                 goto need_resched_nonpreemptible;
4679 }
4680
4681 asmlinkage void __sched schedule(void)
4682 {
4683 need_resched:
4684         preempt_disable();
4685         __schedule();
4686         preempt_enable_no_resched();
4687         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4688                 goto need_resched;
4689 }
4690 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4691
4692 #ifdef CONFIG_SMP
4693 /*
4694  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4695  * access and not reliable.
4696  */
4697 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
4698 {
4699         unsigned int cpu;
4700         struct rq *rq;
4701
4702         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4703                 return 0;
4704
4705 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
4706         /*
4707          * Need to access the cpu field knowing that
4708          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
4709          * the mutex owner just released it and exited.
4710          */
4711         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
4712                 goto out;
4713 #else
4714         cpu = owner->cpu;
4715 #endif
4716
4717         /*
4718          * Even if the access succeeded (likely case),
4719          * the cpu field may no longer be valid.
4720          */
4721         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
4722                 goto out;
4723
4724         /*
4725          * We need to validate that we can do a
4726          * get_cpu() and that we have the percpu area.
4727          */
4728         if (!cpu_online(cpu))
4729                 goto out;
4730
4731         rq = cpu_rq(cpu);
4732
4733         for (;;) {
4734                 /*
4735                  * Owner changed, break to re-assess state.
4736                  */
4737                 if (lock->owner != owner)
4738                         break;
4739
4740                 /*
4741                  * Is that owner really running on that cpu?
4742                  */
4743                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
4744                         return 0;
4745
4746                 cpu_relax();
4747         }
4748 out:
4749         return 1;
4750 }
4751 #endif
4752
4753 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4754 /*
4755  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4756  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4757  * occur there and call schedule directly.
4758  */
4759 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4760 {
4761         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4762
4763         /*
4764          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4765          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4766          */
4767         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4768                 return;
4769
4770         do {
4771                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4772                 schedule();
4773                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4774
4775                 /*
4776                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4777                  * between schedule and now.
4778                  */
4779                 barrier();
4780         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4781 }
4782 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4783
4784 /*
4785  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4786  * off of irq context.
4787  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4788  * protect us against recursive calling from irq.
4789  */
4790 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4791 {
4792         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4793
4794         /* Catch callers which need to be fixed */
4795         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4796
4797         do {
4798                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4799                 local_irq_enable();
4800                 schedule();
4801                 local_irq_disable();
4802                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4803
4804                 /*
4805                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4806                  * between schedule and now.
4807                  */
4808                 barrier();
4809         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4810 }
4811
4812 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4813
4814 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4815                           void *key)
4816 {
4817         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4818 }
4819 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4820
4821 /*
4822  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4823  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4824  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4825  *
4826  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4827  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4828  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4829  */
4830 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4831                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4832 {
4833         wait_queue_t *curr, *next;
4834
4835         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4836                 unsigned flags = curr->flags;
4837
4838                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4839                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4840                         break;
4841         }
4842 }
4843
4844 /**
4845  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4846  * @q: the waitqueue
4847  * @mode: which threads
4848  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4849  * @key: is directly passed to the wakeup function
4850  */
4851 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4852                         int nr_exclusive, void *key)
4853 {
4854         unsigned long flags;
4855
4856         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4857         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4858         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4861
4862 /*
4863  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4864  */
4865 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4866 {
4867         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4868 }
4869
4870 /**
4871  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4872  * @q: the waitqueue
4873  * @mode: which threads
4874  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4875  *
4876  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4877  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4878  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4879  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4880  *
4881  * On UP it can prevent extra preemption.
4882  */
4883 void
4884 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4885 {
4886         unsigned long flags;
4887         int sync = 1;
4888
4889         if (unlikely(!q))
4890                 return;
4891
4892         if (unlikely(!nr_exclusive))
4893                 sync = 0;
4894
4895         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4896         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4897         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4898 }
4899 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4900
4901 /**
4902  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4903  * @x:  holds the state of this particular completion
4904  *
4905  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4906  * awakened in the same order in which they were queued.
4907  *
4908  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4909  */
4910 void complete(struct completion *x)
4911 {
4912         unsigned long flags;
4913
4914         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4915         x->done++;
4916         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4917         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4918 }
4919 EXPORT_SYMBOL(complete);
4920
4921 /**
4922  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4923  * @x:  holds the state of this particular completion
4924  *
4925  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4926  */
4927 void complete_all(struct completion *x)
4928 {
4929         unsigned long flags;
4930
4931         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4932         x->done += UINT_MAX/2;
4933         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4934         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4935 }
4936 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4937
4938 static inline long __sched
4939 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4940 {
4941         if (!x->done) {
4942                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4943
4944                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4945                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4946                 do {
4947                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4948                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4949                                 break;
4950                         }
4951                         __set_current_state(state);
4952                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4953                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4954                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4955                 } while (!x->done && timeout);
4956                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4957                 if (!x->done)
4958                         return timeout;
4959         }
4960         x->done--;
4961         return timeout ?: 1;
4962 }
4963
4964 static long __sched
4965 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4966 {
4967         might_sleep();
4968
4969         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4970         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4971         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4972         return timeout;
4973 }
4974
4975 /**
4976  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4977  * @x:  holds the state of this particular completion
4978  *
4979  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4980  * interruptible and there is no timeout.
4981  *
4982  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4983  * and interrupt capability. Also see complete().
4984  */
4985 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4986 {
4987         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4988 }
4989 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4990
4991 /**
4992  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4993  * @x:  holds the state of this particular completion
4994  * @timeout:  timeout value in jiffies
4995  *
4996  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4997  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4998  * interruptible.
4999  */
5000 unsigned long __sched
5001 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5002 {
5003         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5004 }
5005 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5006
5007 /**
5008  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5009  * @x:  holds the state of this particular completion
5010  *
5011  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5012  * interruptible.
5013  */
5014 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5015 {
5016         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5017         if (t == -ERESTARTSYS)
5018                 return t;
5019         return 0;
5020 }
5021 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5022
5023 /**
5024  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5025  * @x:  holds the state of this particular completion
5026  * @timeout:  timeout value in jiffies
5027  *
5028  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5029  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5030  */
5031 unsigned long __sched
5032 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5033                                           unsigned long timeout)
5034 {
5035         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5036 }
5037 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5038
5039 /**
5040  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5041  * @x:  holds the state of this particular completion
5042  *
5043  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5044  * interrupted by a kill signal.
5045  */
5046 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5047 {
5048         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5049         if (t == -ERESTARTSYS)
5050                 return t;
5051         return 0;
5052 }
5053 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5054
5055 /**
5056  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5057  *      @x:     completion structure
5058  *
5059  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5060  *               1 if a decrement succeeded.
5061  *
5062  *      If a completion is being used as a counting completion,
5063  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5064  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5065  *      is protecting is not available.
5066  */
5067 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5068 {
5069         int ret = 1;
5070
5071         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5072         if (!x->done)
5073                 ret = 0;
5074         else
5075                 x->done--;
5076         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5077         return ret;
5078 }
5079 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5080
5081 /**
5082  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5083  *      @x:     completion structure
5084  *
5085  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5086  *               1 if there are no waiters.
5087  *
5088  */
5089 bool completion_done(struct completion *x)
5090 {
5091         int ret = 1;
5092
5093         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5094         if (!x->done)
5095                 ret = 0;
5096         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5097         return ret;
5098 }
5099 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5100
5101 static long __sched
5102 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5103 {
5104         unsigned long flags;
5105         wait_queue_t wait;
5106
5107         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5108
5109         __set_current_state(state);
5110
5111         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5112         __add_wait_queue(q, &wait);
5113         spin_unlock(&q->lock);
5114         timeout = schedule_timeout(timeout);
5115         spin_lock_irq(&q->lock);
5116         __remove_wait_queue(q, &wait);
5117         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5118
5119         return timeout;
5120 }
5121
5122 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5123 {
5124         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5125 }
5126 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5127
5128 long __sched
5129 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5130 {
5131         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5132 }
5133 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5134
5135 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5136 {
5137         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5138 }
5139 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5140
5141 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5142 {
5143         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5144 }
5145 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5146
5147 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5148
5149 /*
5150  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5151  * @p: task
5152  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5153  *
5154  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5155  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5156  *
5157  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5158  */
5159 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5160 {
5161         unsigned long flags;
5162         int oldprio, on_rq, running;
5163         struct rq *rq;
5164         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5165
5166         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5167
5168         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5169         update_rq_clock(rq);
5170
5171         oldprio = p->prio;
5172         on_rq = p->se.on_rq;
5173         running = task_current(rq, p);
5174         if (on_rq)
5175                 dequeue_task(rq, p, 0);
5176         if (running)
5177                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5178
5179         if (rt_prio(prio))
5180                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5181         else
5182                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5183
5184         p->prio = prio;
5185
5186         if (running)
5187                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5188         if (on_rq) {
5189                 enqueue_task(rq, p, 0);
5190
5191                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5192         }
5193         task_rq_unlock(rq, &flags);
5194 }
5195
5196 #endif
5197
5198 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5199 {
5200         int old_prio, delta, on_rq;
5201         unsigned long flags;
5202         struct rq *rq;
5203
5204         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5205                 return;
5206         /*
5207          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5208          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5209          */
5210         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5211         update_rq_clock(rq);
5212         /*
5213          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5214          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5215          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5216          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5217          */
5218         if (task_has_rt_policy(p)) {
5219                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5220                 goto out_unlock;
5221         }
5222         on_rq = p->se.on_rq;
5223         if (on_rq)
5224                 dequeue_task(rq, p, 0);
5225
5226         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5227         set_load_weight(p);
5228         old_prio = p->prio;
5229         p->prio = effective_prio(p);
5230         delta = p->prio - old_prio;
5231
5232         if (on_rq) {
5233                 enqueue_task(rq, p, 0);
5234                 /*
5235                  * If the task increased its priority or is running and
5236                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5237                  */
5238                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5239                         resched_task(rq->curr);
5240         }
5241 out_unlock:
5242         task_rq_unlock(rq, &flags);
5243 }
5244 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5245
5246 /*
5247  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5248  * @p: task
5249  * @nice: nice value
5250  */
5251 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5252 {
5253         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5254         int nice_rlim = 20 - nice;
5255
5256         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5257                 capable(CAP_SYS_NICE));
5258 }
5259
5260 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5261
5262 /*
5263  * sys_nice - change the priority of the current process.
5264  * @increment: priority increment
5265  *
5266  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5267  * does similar things.
5268  */
5269 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5270 {
5271         long nice, retval;
5272
5273         /*
5274          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5275          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5276          * and we have a single winner.
5277          */
5278         if (increment < -40)
5279                 increment = -40;
5280         if (increment > 40)
5281                 increment = 40;
5282
5283         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5284         if (nice < -20)
5285                 nice = -20;
5286         if (nice > 19)
5287                 nice = 19;
5288
5289         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5290                 return -EPERM;
5291
5292         retval = security_task_setnice(current, nice);
5293         if (retval)
5294                 return retval;
5295
5296         set_user_nice(current, nice);
5297         return 0;
5298 }
5299
5300 #endif
5301
5302 /**
5303  * task_prio - return the priority value of a given task.
5304  * @p: the task in question.
5305  *
5306  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5307  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5308  * around 0, value goes from -16 to +15.
5309  */
5310 int task_prio(const struct task_struct *p)
5311 {
5312         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5313 }
5314
5315 /**
5316  * task_nice - return the nice value of a given task.
5317  * @p: the task in question.
5318  */
5319 int task_nice(const struct task_struct *p)
5320 {
5321         return TASK_NICE(p);
5322 }
5323 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5324
5325 /**
5326  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5327  * @cpu: the processor in question.
5328  */
5329 int idle_cpu(int cpu)
5330 {
5331         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5332 }
5333
5334 /**
5335  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5336  * @cpu: the processor in question.
5337  */
5338 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5339 {
5340         return cpu_rq(cpu)->idle;
5341 }
5342
5343 /**
5344  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5345  * @pid: the pid in question.
5346  */
5347 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5348 {
5349         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5350 }
5351
5352 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5353 static void
5354 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5355 {
5356         BUG_ON(p->se.on_rq);
5357
5358         p->policy = policy;
5359         switch (p->policy) {
5360         case SCHED_NORMAL:
5361         case SCHED_BATCH:
5362         case SCHED_IDLE:
5363                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5364                 break;
5365         case SCHED_FIFO:
5366         case SCHED_RR:
5367                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5368                 break;
5369         }
5370
5371         p->rt_priority = prio;
5372         p->normal_prio = normal_prio(p);
5373         /* we are holding p->pi_lock already */
5374         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5375         set_load_weight(p);
5376 }
5377
5378 /*
5379  * check the target process has a UID that matches the current process's
5380  */
5381 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5382 {
5383         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5384         bool match;
5385
5386         rcu_read_lock();
5387         pcred = __task_cred(p);
5388         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5389                  cred->euid == pcred->uid);
5390         rcu_read_unlock();
5391         return match;
5392 }
5393
5394 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5395                                 struct sched_param *param, bool user)
5396 {
5397         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5398         unsigned long flags;
5399         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5400         struct rq *rq;
5401
5402         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5403         BUG_ON(in_interrupt());
5404 recheck:
5405         /* double check policy once rq lock held */
5406         if (policy < 0)
5407                 policy = oldpolicy = p->policy;
5408         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5409                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5410                         policy != SCHED_IDLE)
5411                 return -EINVAL;
5412         /*
5413          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5414          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5415          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5416          */
5417         if (param->sched_priority < 0 ||
5418             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5419             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5420                 return -EINVAL;
5421         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5422                 return -EINVAL;
5423
5424         /*
5425          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5426          */
5427         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5428                 if (rt_policy(policy)) {
5429                         unsigned long rlim_rtprio;
5430
5431                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5432                                 return -ESRCH;
5433                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5434                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5435
5436                         /* can't set/change the rt policy */
5437                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5438                                 return -EPERM;
5439
5440                         /* can't increase priority */
5441                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5442                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5443                                 return -EPERM;
5444                 }
5445                 /*
5446                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5447                  * move out of SCHED_IDLE either:
5448                  */
5449                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5450                         return -EPERM;
5451
5452                 /* can't change other user's priorities */
5453                 if (!check_same_owner(p))
5454                         return -EPERM;
5455         }
5456
5457         if (user) {
5458 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5459                 /*
5460                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5461                  * assigned.
5462                  */
5463                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5464                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5465                         return -EPERM;
5466 #endif
5467
5468                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5469                 if (retval)
5470                         return retval;
5471         }
5472
5473         /*
5474          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5475          * changing the priority of the task:
5476          */
5477         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5478         /*
5479          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5480          * runqueue lock must be held.
5481          */
5482         rq = __task_rq_lock(p);
5483         /* recheck policy now with rq lock held */
5484         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5485                 policy = oldpolicy = -1;
5486                 __task_rq_unlock(rq);
5487                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5488                 goto recheck;
5489         }
5490         update_rq_clock(rq);
5491         on_rq = p->se.on_rq;
5492         running = task_current(rq, p);
5493         if (on_rq)
5494                 deactivate_task(rq, p, 0);
5495         if (running)
5496                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5497
5498         oldprio = p->prio;
5499         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5500
5501         if (running)
5502                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5503         if (on_rq) {
5504                 activate_task(rq, p, 0);
5505
5506                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5507         }
5508         __task_rq_unlock(rq);
5509         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5510
5511         rt_mutex_adjust_pi(p);
5512
5513         return 0;
5514 }
5515
5516 /**
5517  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5518  * @p: the task in question.
5519  * @policy: new policy.
5520  * @param: structure containing the new RT priority.
5521  *
5522  * NOTE that the task may be already dead.
5523  */
5524 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5525                        struct sched_param *param)
5526 {
5527         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5528 }
5529 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5530
5531 /**
5532  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5533  * @p: the task in question.
5534  * @policy: new policy.
5535  * @param: structure containing the new RT priority.
5536  *
5537  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5538  * current context has permission.  For example, this is needed in
5539  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5540  * but our caller might not have that capability.
5541  */
5542 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5543                                struct sched_param *param)
5544 {
5545         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5546 }
5547
5548 static int
5549 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5550 {
5551         struct sched_param lparam;
5552         struct task_struct *p;
5553         int retval;
5554
5555         if (!param || pid < 0)
5556                 return -EINVAL;
5557         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5558                 return -EFAULT;
5559
5560         rcu_read_lock();
5561         retval = -ESRCH;
5562         p = find_process_by_pid(pid);
5563         if (p != NULL)
5564                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5565         rcu_read_unlock();
5566
5567         return retval;
5568 }
5569
5570 /**
5571  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5572  * @pid: the pid in question.
5573  * @policy: new policy.
5574  * @param: structure containing the new RT priority.
5575  */
5576 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5577                 struct sched_param __user *, param)
5578 {
5579         /* negative values for policy are not valid */
5580         if (policy < 0)
5581                 return -EINVAL;
5582
5583         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5584 }
5585
5586 /**
5587  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5588  * @pid: the pid in question.
5589  * @param: structure containing the new RT priority.
5590  */
5591 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5592 {
5593         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5594 }
5595
5596 /**
5597  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5598  * @pid: the pid in question.
5599  */
5600 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5601 {
5602         struct task_struct *p;
5603         int retval;
5604
5605         if (pid < 0)
5606                 return -EINVAL;
5607
5608         retval = -ESRCH;
5609         read_lock(&tasklist_lock);
5610         p = find_process_by_pid(pid);
5611         if (p) {
5612                 retval = security_task_getscheduler(p);
5613                 if (!retval)
5614                         retval = p->policy;
5615         }
5616         read_unlock(&tasklist_lock);
5617         return retval;
5618 }
5619
5620 /**
5621  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5622  * @pid: the pid in question.
5623  * @param: structure containing the RT priority.
5624  */
5625 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5626 {
5627         struct sched_param lp;
5628         struct task_struct *p;
5629         int retval;
5630
5631         if (!param || pid < 0)
5632                 return -EINVAL;
5633
5634         read_lock(&tasklist_lock);
5635         p = find_process_by_pid(pid);
5636         retval = -ESRCH;
5637         if (!p)
5638                 goto out_unlock;
5639
5640         retval = security_task_getscheduler(p);
5641         if (retval)
5642                 goto out_unlock;
5643
5644         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5645         read_unlock(&tasklist_lock);
5646
5647         /*
5648          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5649          */
5650         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5651
5652         return retval;
5653
5654 out_unlock:
5655         read_unlock(&tasklist_lock);
5656         return retval;
5657 }
5658
5659 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5660 {
5661         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5662         struct task_struct *p;
5663         int retval;
5664
5665         get_online_cpus();
5666         read_lock(&tasklist_lock);
5667
5668         p = find_process_by_pid(pid);
5669         if (!p) {
5670                 read_unlock(&tasklist_lock);
5671                 put_online_cpus();
5672                 return -ESRCH;
5673         }
5674
5675         /*
5676          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5677          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5678          * usage count and then drop tasklist_lock.
5679          */
5680         get_task_struct(p);
5681         read_unlock(&tasklist_lock);
5682
5683         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5684                 retval = -ENOMEM;
5685                 goto out_put_task;
5686         }
5687         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5688                 retval = -ENOMEM;
5689                 goto out_free_cpus_allowed;
5690         }
5691         retval = -EPERM;
5692         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5693                 goto out_unlock;
5694
5695         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5696         if (retval)
5697                 goto out_unlock;
5698
5699         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5700         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5701  again:
5702         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5703
5704         if (!retval) {
5705                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5706                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5707                         /*
5708                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5709                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5710                          * cpuset's cpus_allowed
5711                          */
5712                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5713                         goto again;
5714                 }
5715         }
5716 out_unlock:
5717         free_cpumask_var(new_mask);
5718 out_free_cpus_allowed:
5719         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5720 out_put_task:
5721         put_task_struct(p);
5722         put_online_cpus();
5723         return retval;
5724 }
5725
5726 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5727                              struct cpumask *new_mask)
5728 {
5729         if (len < cpumask_size())
5730                 cpumask_clear(new_mask);
5731         else if (len > cpumask_size())
5732                 len = cpumask_size();
5733
5734         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5735 }
5736
5737 /**
5738  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5739  * @pid: pid of the process
5740  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5741  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5742  */
5743 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5744                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5745 {
5746         cpumask_var_t new_mask;
5747         int retval;
5748
5749         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5750                 return -ENOMEM;
5751
5752         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5753         if (retval == 0)
5754                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5755         free_cpumask_var(new_mask);
5756         return retval;
5757 }
5758
5759 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5760 {
5761         struct task_struct *p;
5762         int retval;
5763
5764         get_online_cpus();
5765         read_lock(&tasklist_lock);
5766
5767         retval = -ESRCH;
5768         p = find_process_by_pid(pid);
5769         if (!p)
5770                 goto out_unlock;
5771
5772         retval = security_task_getscheduler(p);
5773         if (retval)
5774                 goto out_unlock;
5775
5776         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5777
5778 out_unlock:
5779         read_unlock(&tasklist_lock);
5780         put_online_cpus();
5781
5782         return retval;
5783 }
5784
5785 /**
5786  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5787  * @pid: pid of the process
5788  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5789  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5790  */
5791 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5792                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5793 {
5794         int ret;
5795         cpumask_var_t mask;
5796
5797         if (len < cpumask_size())
5798                 return -EINVAL;
5799
5800         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5801                 return -ENOMEM;
5802
5803         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5804         if (ret == 0) {
5805                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5806                         ret = -EFAULT;
5807                 else
5808                         ret = cpumask_size();
5809         }
5810         free_cpumask_var(mask);
5811
5812         return ret;
5813 }
5814
5815 /**
5816  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5817  *
5818  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5819  * other threads running on this CPU then this function will return.
5820  */
5821 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5822 {
5823         struct rq *rq = this_rq_lock();
5824
5825         schedstat_inc(rq, yld_count);
5826         current->sched_class->yield_task(rq);
5827
5828         /*
5829          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5830          * no need to preempt or enable interrupts:
5831          */
5832         __release(rq->lock);
5833         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5834         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5835         preempt_enable_no_resched();
5836
5837         schedule();
5838
5839         return 0;
5840 }
5841
5842 static void __cond_resched(void)
5843 {
5844 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5845         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5846 #endif
5847         /*
5848          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5849          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5850          * cond_resched() call.
5851          */
5852         do {
5853                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5854                 schedule();
5855                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5856         } while (need_resched());
5857 }
5858
5859 int __sched _cond_resched(void)
5860 {
5861         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5862                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5863                 __cond_resched();
5864                 return 1;
5865         }
5866         return 0;
5867 }
5868 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5869
5870 /*
5871  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5872  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5873  *
5874  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5875  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5876  * spin_unlock(), once by hand).
5877  */
5878 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5879 {
5880         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5881         int ret = 0;
5882
5883         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5884                 spin_unlock(lock);
5885                 if (resched && need_resched())
5886                         __cond_resched();
5887                 else
5888                         cpu_relax();
5889                 ret = 1;
5890                 spin_lock(lock);
5891         }
5892         return ret;
5893 }
5894 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5895
5896 int __sched cond_resched_softirq(void)
5897 {
5898         BUG_ON(!in_softirq());
5899
5900         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5901                 local_bh_enable();
5902                 __cond_resched();
5903                 local_bh_disable();
5904                 return 1;
5905         }
5906         return 0;
5907 }
5908 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5909
5910 /**
5911  * yield - yield the current processor to other threads.
5912  *
5913  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5914  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5915  */
5916 void __sched yield(void)
5917 {
5918         set_current_state(TASK_RUNNING);
5919         sys_sched_yield();
5920 }
5921 EXPORT_SYMBOL(yield);
5922
5923 /*
5924  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5925  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5926  *
5927  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5928  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5929  */
5930 void __sched io_schedule(void)
5931 {
5932         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5933
5934         delayacct_blkio_start();
5935         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5936         schedule();
5937         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5938         delayacct_blkio_end();
5939 }
5940 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5941
5942 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5943 {
5944         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5945         long ret;
5946
5947         delayacct_blkio_start();
5948         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5949         ret = schedule_timeout(timeout);
5950         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5951         delayacct_blkio_end();
5952         return ret;
5953 }
5954
5955 /**
5956  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5957  * @policy: scheduling class.
5958  *
5959  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5960  * by a given scheduling class.
5961  */
5962 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5963 {
5964         int ret = -EINVAL;
5965
5966         switch (policy) {
5967         case SCHED_FIFO:
5968         case SCHED_RR:
5969                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5970                 break;
5971         case SCHED_NORMAL:
5972         case SCHED_BATCH:
5973         case SCHED_IDLE:
5974                 ret = 0;
5975                 break;
5976         }
5977         return ret;
5978 }
5979
5980 /**
5981  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5982  * @policy: scheduling class.
5983  *
5984  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5985  * by a given scheduling class.
5986  */
5987 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5988 {
5989         int ret = -EINVAL;
5990
5991         switch (policy) {
5992         case SCHED_FIFO:
5993         case SCHED_RR:
5994                 ret = 1;
5995                 break;
5996         case SCHED_NORMAL:
5997         case SCHED_BATCH:
5998         case SCHED_IDLE:
5999                 ret = 0;
6000         }
6001         return ret;
6002 }
6003
6004 /**
6005  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6006  * @pid: pid of the process.
6007  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6008  *
6009  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6010  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6011  */
6012 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6013                 struct timespec __user *, interval)
6014 {
6015         struct task_struct *p;
6016         unsigned int time_slice;
6017         int retval;
6018         struct timespec t;
6019
6020         if (pid < 0)
6021                 return -EINVAL;
6022
6023         retval = -ESRCH;
6024         read_lock(&tasklist_lock);
6025         p = find_process_by_pid(pid);
6026         if (!p)
6027                 goto out_unlock;
6028
6029         retval = security_task_getscheduler(p);
6030         if (retval)
6031                 goto out_unlock;
6032
6033         /*
6034          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6035          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6036          */
6037         time_slice = 0;
6038         if (p->policy == SCHED_RR) {
6039                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6040         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6041                 struct sched_entity *se = &p->se;
6042                 unsigned long flags;
6043                 struct rq *rq;
6044
6045                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6046                 if (rq->cfs.load.weight)
6047                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6048                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6049         }
6050         read_unlock(&tasklist_lock);
6051         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6052         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6053         return retval;
6054
6055 out_unlock:
6056         read_unlock(&tasklist_lock);
6057         return retval;
6058 }
6059
6060 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6061
6062 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6063 {
6064         unsigned long free = 0;
6065         unsigned state;
6066
6067         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6068         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6069                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6070 #if BITS_PER_LONG == 32
6071         if (state == TASK_RUNNING)
6072                 printk(KERN_CONT " running  ");
6073         else
6074                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6075 #else
6076         if (state == TASK_RUNNING)
6077                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6078         else
6079                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6080 #endif
6081 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6082         {
6083                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6084                 while (!*n)
6085                         n++;
6086                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6087         }
6088 #endif
6089         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6090                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6091
6092         show_stack(p, NULL);
6093 }
6094
6095 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6096 {
6097         struct task_struct *g, *p;
6098
6099 #if BITS_PER_LONG == 32
6100         printk(KERN_INFO
6101                 "  task                PC stack   pid father\n");
6102 #else
6103         printk(KERN_INFO
6104                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6105 #endif
6106         read_lock(&tasklist_lock);
6107         do_each_thread(g, p) {
6108                 /*
6109                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6110                  * console might take alot of time:
6111                  */
6112                 touch_nmi_watchdog();
6113                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6114                         sched_show_task(p);
6115         } while_each_thread(g, p);
6116
6117         touch_all_softlockup_watchdogs();
6118
6119 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6120         sysrq_sched_debug_show();
6121 #endif
6122         read_unlock(&tasklist_lock);
6123         /*
6124          * Only show locks if all tasks are dumped:
6125          */
6126         if (state_filter == -1)
6127                 debug_show_all_locks();
6128 }
6129
6130 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6131 {
6132         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6133 }
6134
6135 /**
6136  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6137  * @idle: task in question
6138  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6139  *
6140  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6141  * flag, to make booting more robust.
6142  */
6143 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6144 {
6145         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6146         unsigned long flags;
6147
6148         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6149
6150         __sched_fork(idle);
6151         idle->se.exec_start = sched_clock();
6152
6153         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6154         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6155         __set_task_cpu(idle, cpu);
6156
6157         rq->curr = rq->idle = idle;
6158 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6159         idle->oncpu = 1;
6160 #endif
6161         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6162
6163         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6164 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6165         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6166 #else
6167         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6168 #endif
6169         /*
6170          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6171          */
6172         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6173         ftrace_graph_init_task(idle);
6174 }
6175
6176 /*
6177  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6178  * indicates which cpus entered this state. This is used
6179  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6180  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6181  * always be CPU_BITS_NONE.
6182  */
6183 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6184
6185 /*
6186  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6187  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6188  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6189  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6190  * number of CPUs.
6191  *
6192  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6193  */
6194 static inline void sched_init_granularity(void)
6195 {
6196         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6197         const unsigned long limit = 200000000;
6198
6199         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6200         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6201                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6202
6203         sysctl_sched_latency *= factor;
6204         if (sysctl_sched_latency > limit)
6205                 sysctl_sched_latency = limit;
6206
6207         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6208
6209         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6210 }
6211
6212 #ifdef CONFIG_SMP
6213 /*
6214  * This is how migration works:
6215  *
6216  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6217  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6218  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6219  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6220  *    thread off the CPU)
6221  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6222  *    task is still in the wrong runqueue.
6223  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6224  *    it and puts it into the right queue.
6225  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6226  * 7) we wake up and the migration is done.
6227  */
6228
6229 /*
6230  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6231  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6232  * is removed from the allowed bitmask.
6233  *
6234  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6235  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6236  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6237  */
6238 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6239 {
6240         struct migration_req req;
6241         unsigned long flags;
6242         struct rq *rq;
6243         int ret = 0;
6244
6245         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6246         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6247                 ret = -EINVAL;
6248                 goto out;
6249         }
6250
6251         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6252                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6253                 ret = -EINVAL;
6254                 goto out;
6255         }
6256
6257         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6258                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6259         else {
6260                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6261                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6262         }
6263
6264         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6265         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6266                 goto out;
6267
6268         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6269                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6270                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6271                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6272                 wait_for_completion(&req.done);
6273                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6274                 return 0;
6275         }
6276 out:
6277         task_rq_unlock(rq, &flags);
6278
6279         return ret;
6280 }
6281 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6282
6283 /*
6284  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6285  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6286  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6287  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6288  *
6289  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6290  * as the task is no longer on this CPU.
6291  *
6292  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6293  */
6294 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6295 {
6296         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6297         int ret = 0, on_rq;
6298
6299         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6300                 return ret;
6301
6302         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6303         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6304
6305         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6306         /* Already moved. */
6307         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6308                 goto done;
6309         /* Affinity changed (again). */
6310         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6311                 goto fail;
6312
6313         on_rq = p->se.on_rq;
6314         if (on_rq)
6315                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6316
6317         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6318         if (on_rq) {
6319                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6320                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6321         }
6322 done:
6323         ret = 1;
6324 fail:
6325         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6326         return ret;
6327 }
6328
6329 /*
6330  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6331  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6332  * another runqueue.
6333  */
6334 static int migration_thread(void *data)
6335 {
6336         int cpu = (long)data;
6337         struct rq *rq;
6338
6339         rq = cpu_rq(cpu);
6340         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6341
6342         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6343         while (!kthread_should_stop()) {
6344                 struct migration_req *req;
6345                 struct list_head *head;
6346
6347                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6348
6349                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6350                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6351                         goto wait_to_die;
6352                 }
6353
6354                 if (rq->active_balance) {
6355                         active_load_balance(rq, cpu);
6356                         rq->active_balance = 0;
6357                 }
6358
6359                 head = &rq->migration_queue;
6360
6361                 if (list_empty(head)) {
6362                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6363                         schedule();
6364                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6365                         continue;
6366                 }
6367                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6368                 list_del_init(head->next);
6369
6370                 spin_unlock(&rq->lock);
6371                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6372                 local_irq_enable();
6373
6374                 complete(&req->done);
6375         }
6376         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6377         return 0;
6378
6379 wait_to_die:
6380         /* Wait for kthread_stop */
6381         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6382         while (!kthread_should_stop()) {
6383                 schedule();
6384                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6385         }
6386         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6387         return 0;
6388 }
6389
6390 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6391
6392 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6393 {
6394         int ret;
6395
6396         local_irq_disable();
6397         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6398         local_irq_enable();
6399         return ret;
6400 }
6401
6402 /*
6403  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6404  */
6405 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6406 {
6407         int dest_cpu;
6408         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6409
6410 again:
6411         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6412         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6413                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6414                         goto move;
6415
6416         /* Any allowed, online CPU? */
6417         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6418         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6419                 goto move;
6420
6421         /* No more Mr. Nice Guy. */
6422         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6423                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6424                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6425
6426                 /*
6427                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6428                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6429                  * leave kernel.
6430                  */
6431                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6432                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6433                                "longer affine to cpu%d\n",
6434                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6435                 }
6436         }
6437
6438 move:
6439         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6440         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6441                 goto again;
6442 }
6443
6444 /*
6445  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6446  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6447  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6448  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6449  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6450  */
6451 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6452 {
6453         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6454         unsigned long flags;
6455
6456         local_irq_save(flags);
6457         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6458         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6459         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6460         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6461         local_irq_restore(flags);
6462 }
6463
6464 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6465 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6466 {
6467         struct task_struct *p, *t;
6468
6469         read_lock(&tasklist_lock);
6470
6471         do_each_thread(t, p) {
6472                 if (p == current)
6473                         continue;
6474
6475                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6476                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6477         } while_each_thread(t, p);
6478
6479         read_unlock(&tasklist_lock);
6480 }
6481
6482 /*
6483  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6484  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6485  * Used by CPU offline code.
6486  */
6487 void sched_idle_next(void)
6488 {
6489         int this_cpu = smp_processor_id();
6490         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6491         struct task_struct *p = rq->idle;
6492         unsigned long flags;
6493
6494         /* cpu has to be offline */
6495         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6496
6497         /*
6498          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6499          * and interrupts disabled on the current cpu.
6500          */
6501         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6502
6503         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6504
6505         update_rq_clock(rq);
6506         activate_task(rq, p, 0);
6507
6508         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6509 }
6510
6511 /*
6512  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6513  * offline.
6514  */
6515 void idle_task_exit(void)
6516 {
6517         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6518
6519         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6520
6521         if (mm != &init_mm)
6522                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6523         mmdrop(mm);
6524 }
6525
6526 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6527 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6528 {
6529         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6530
6531         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6532         BUG_ON(!p->exit_state);
6533
6534         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6535         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6536
6537         get_task_struct(p);
6538
6539         /*
6540          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6541          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6542          * fine.
6543          */
6544         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6545         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6546         spin_lock_irq(&rq->lock);
6547
6548         put_task_struct(p);
6549 }
6550
6551 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6552 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6553 {
6554         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6555         struct task_struct *next;
6556
6557         for ( ; ; ) {
6558                 if (!rq->nr_running)
6559                         break;
6560                 update_rq_clock(rq);
6561                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6562                 if (!next)
6563                         break;
6564                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6565                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6566
6567         }
6568 }
6569 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6570
6571 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6572
6573 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6574         {
6575                 .procname       = "sched_domain",
6576                 .mode           = 0555,
6577         },
6578         {0, },
6579 };
6580
6581 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6582         {
6583                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6584                 .procname       = "kernel",
6585                 .mode           = 0555,
6586                 .child          = sd_ctl_dir,
6587         },
6588         {0, },
6589 };
6590
6591 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6592 {
6593         struct ctl_table *entry =
6594                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6595
6596         return entry;
6597 }
6598
6599 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6600 {
6601         struct ctl_table *entry;
6602
6603         /*
6604          * In the intermediate directories, both the child directory and
6605          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6606          * will always be set. In the lowest directory the names are
6607          * static strings and all have proc handlers.
6608          */
6609         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6610                 if (entry->child)
6611                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6612                 if (entry->proc_handler == NULL)
6613                         kfree(entry->procname);
6614         }
6615
6616         kfree(*tablep);
6617         *tablep = NULL;
6618 }
6619
6620 static void
6621 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6622                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6623                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6624 {
6625         entry->procname = procname;
6626         entry->data = data;
6627         entry->maxlen = maxlen;
6628         entry->mode = mode;
6629         entry->proc_handler = proc_handler;
6630 }
6631
6632 static struct ctl_table *
6633 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6634 {
6635         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6636
6637         if (table == NULL)
6638                 return NULL;
6639
6640         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6641                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6642         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6643                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6644         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6645                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6646         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6647                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6648         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6649                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6650         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6651                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6652         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6653                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6654         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6655                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6656         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6657                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6658         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6659                 &sd->cache_nice_tries,
6660                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6661         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6662                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6663         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6664                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6665         /* &table[12] is terminator */
6666
6667         return table;
6668 }
6669
6670 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6671 {
6672         struct ctl_table *entry, *table;
6673         struct sched_domain *sd;
6674         int domain_num = 0, i;
6675         char buf[32];
6676
6677         for_each_domain(cpu, sd)
6678                 domain_num++;
6679         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6680         if (table == NULL)
6681                 return NULL;
6682
6683         i = 0;
6684         for_each_domain(cpu, sd) {
6685                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6686                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6687                 entry->mode = 0555;
6688                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6689                 entry++;
6690                 i++;
6691         }
6692         return table;
6693 }
6694
6695 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6696 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6697 {
6698         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6699         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6700         char buf[32];
6701
6702         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6703         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6704
6705         if (entry == NULL)
6706                 return;
6707
6708         for_each_online_cpu(i) {
6709                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6710                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6711                 entry->mode = 0555;
6712                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6713                 entry++;
6714         }
6715
6716         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6717         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6718 }
6719
6720 /* may be called multiple times per register */
6721 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6722 {
6723         if (sd_sysctl_header)
6724                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6725         sd_sysctl_header = NULL;
6726         if (sd_ctl_dir[0].child)
6727                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6728 }
6729 #else
6730 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6731 {
6732 }
6733 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6734 {
6735 }
6736 #endif
6737
6738 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6739 {
6740         if (!rq->online) {
6741                 const struct sched_class *class;
6742
6743                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6744                 rq->online = 1;
6745
6746                 for_each_class(class) {
6747                         if (class->rq_online)
6748                                 class->rq_online(rq);
6749                 }
6750         }
6751 }
6752
6753 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6754 {
6755         if (rq->online) {
6756                 const struct sched_class *class;
6757
6758                 for_each_class(class) {
6759                         if (class->rq_offline)
6760                                 class->rq_offline(rq);
6761                 }
6762
6763                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6764                 rq->online = 0;
6765         }
6766 }
6767
6768 /*
6769  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6770  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6771  */
6772 static int __cpuinit
6773 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6774 {
6775         struct task_struct *p;
6776         int cpu = (long)hcpu;
6777         unsigned long flags;
6778         struct rq *rq;
6779
6780         switch (action) {
6781
6782         case CPU_UP_PREPARE:
6783         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6784                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6785                 if (IS_ERR(p))
6786                         return NOTIFY_BAD;
6787                 kthread_bind(p, cpu);
6788                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6789                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6790                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6791                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6792                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6793                 break;
6794
6795         case CPU_ONLINE:
6796         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6797                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6798                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6799
6800                 /* Update our root-domain */
6801                 rq = cpu_rq(cpu);
6802                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6803                 if (rq->rd) {
6804                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6805
6806                         set_rq_online(rq);
6807                 }
6808                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6809                 break;
6810
6811 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6812         case CPU_UP_CANCELED:
6813         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6814                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6815                         break;
6816                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6817                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6818                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6819                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6820                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6821                 break;
6822
6823         case CPU_DEAD:
6824         case CPU_DEAD_FROZEN:
6825                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6826                 migrate_live_tasks(cpu);
6827                 rq = cpu_rq(cpu);
6828                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6829                 rq->migration_thread = NULL;
6830                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6831                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6832                 update_rq_clock(rq);
6833                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6834                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6835                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6836                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6837                 migrate_dead_tasks(cpu);
6838                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6839                 cpuset_unlock();
6840                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6841                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6842
6843                 /*
6844                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6845                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6846                  * the requestors.
6847                  */
6848                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6849                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {