6a99703e0eb080fff32133556939867ace6016c2
[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 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next, *last;
401
402         unsigned int nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
707 {
708         int i;
709
710         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
711                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
712                         seq_puts(m, "NO_");
713                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
714         }
715         seq_puts(m, "\n");
716
717         return 0;
718 }
719
720 static ssize_t
721 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
722                 size_t cnt, loff_t *ppos)
723 {
724         char buf[64];
725         char *cmp = buf;
726         int neg = 0;
727         int i;
728
729         if (cnt > 63)
730                 cnt = 63;
731
732         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
733                 return -EFAULT;
734
735         buf[cnt] = 0;
736
737         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
738                 neg = 1;
739                 cmp += 3;
740         }
741
742         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
743                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
744
745                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
746                         if (neg)
747                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
748                         else
749                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
750                         break;
751                 }
752         }
753
754         if (!sched_feat_names[i])
755                 return -EINVAL;
756
757         filp->f_pos += cnt;
758
759         return cnt;
760 }
761
762 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
763 {
764         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
765 }
766
767 static struct file_operations sched_feat_fops = {
768         .open           = sched_feat_open,
769         .write          = sched_feat_write,
770         .read           = seq_read,
771         .llseek         = seq_lseek,
772         .release        = single_release,
773 };
774
775 static __init int sched_init_debug(void)
776 {
777         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
778                         &sched_feat_fops);
779
780         return 0;
781 }
782 late_initcall(sched_init_debug);
783
784 #endif
785
786 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
787
788 /*
789  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
790  * Limited because this is done with IRQs disabled.
791  */
792 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
793
794 /*
795  * ratelimit for updating the group shares.
796  * default: 0.25ms
797  */
798 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
799
800 /*
801  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
802  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
803  * default: 4
804  */
805 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
806
807 /*
808  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
809  * default: 1s
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
812
813 static __read_mostly int scheduler_running;
814
815 /*
816  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
817  * default: 0.95s
818  */
819 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
820
821 static inline u64 global_rt_period(void)
822 {
823         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
824 }
825
826 static inline u64 global_rt_runtime(void)
827 {
828         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
829                 return RUNTIME_INF;
830
831         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
832 }
833
834 #ifndef prepare_arch_switch
835 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
836 #endif
837 #ifndef finish_arch_switch
838 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
839 #endif
840
841 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
842 {
843         return rq->curr == p;
844 }
845
846 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
847 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return task_current(rq, p);
850 }
851
852 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
853 {
854 }
855
856 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
857 {
858 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
859         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
860         rq->lock.owner = current;
861 #endif
862         /*
863          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
864          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
865          * prev into current:
866          */
867         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
868
869         spin_unlock_irq(&rq->lock);
870 }
871
872 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
873 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         return p->oncpu;
877 #else
878         return task_current(rq, p);
879 #endif
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 #ifdef CONFIG_SMP
885         /*
886          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
887          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
888          * here.
889          */
890         next->oncpu = 1;
891 #endif
892 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 #else
895         spin_unlock(&rq->lock);
896 #endif
897 }
898
899 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
904          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
905          * finished.
906          */
907         smp_wmb();
908         prev->oncpu = 0;
909 #endif
910 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         local_irq_enable();
912 #endif
913 }
914 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
915
916 /*
917  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
918  * Must be called interrupts disabled.
919  */
920 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
921         __acquires(rq->lock)
922 {
923         for (;;) {
924                 struct rq *rq = task_rq(p);
925                 spin_lock(&rq->lock);
926                 if (likely(rq == task_rq(p)))
927                         return rq;
928                 spin_unlock(&rq->lock);
929         }
930 }
931
932 /*
933  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
934  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
935  * explicitly disabling preemption.
936  */
937 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         for (;;) {
943                 local_irq_save(*flags);
944                 rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
949         }
950 }
951
952 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
953 {
954         struct rq *rq = task_rq(p);
955
956         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
957         spin_unlock_wait(&rq->lock);
958 }
959
960 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
961         __releases(rq->lock)
962 {
963         spin_unlock(&rq->lock);
964 }
965
966 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
967         __releases(rq->lock)
968 {
969         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
970 }
971
972 /*
973  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
974  */
975 static struct rq *this_rq_lock(void)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         struct rq *rq;
979
980         local_irq_disable();
981         rq = this_rq();
982         spin_lock(&rq->lock);
983
984         return rq;
985 }
986
987 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
988 /*
989  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
990  *
991  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
992  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
993  * reschedule event.
994  *
995  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
996  * rq->lock.
997  */
998
999 /*
1000  * Use hrtick when:
1001  *  - enabled by features
1002  *  - hrtimer is actually high res
1003  */
1004 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1005 {
1006         if (!sched_feat(HRTICK))
1007                 return 0;
1008         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1009                 return 0;
1010         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1011 }
1012
1013 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1014 {
1015         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1016                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * High-resolution timer tick.
1021  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1022  */
1023 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1024 {
1025         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1026
1027         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1028
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030         update_rq_clock(rq);
1031         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1032         spin_unlock(&rq->lock);
1033
1034         return HRTIMER_NORESTART;
1035 }
1036
1037 #ifdef CONFIG_SMP
1038 /*
1039  * called from hardirq (IPI) context
1040  */
1041 static void __hrtick_start(void *arg)
1042 {
1043         struct rq *rq = arg;
1044
1045         spin_lock(&rq->lock);
1046         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1047         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1048         spin_unlock(&rq->lock);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Called to set the hrtick timer state.
1053  *
1054  * called with rq->lock held and irqs disabled
1055  */
1056 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1057 {
1058         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1059         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1060
1061         hrtimer_set_expires(timer, time);
1062
1063         if (rq == this_rq()) {
1064                 hrtimer_restart(timer);
1065         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1066                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1067                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1068         }
1069 }
1070
1071 static int
1072 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1073 {
1074         int cpu = (int)(long)hcpu;
1075
1076         switch (action) {
1077         case CPU_UP_CANCELED:
1078         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1079         case CPU_DOWN_PREPARE:
1080         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1081         case CPU_DEAD:
1082         case CPU_DEAD_FROZEN:
1083                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1084                 return NOTIFY_OK;
1085         }
1086
1087         return NOTIFY_DONE;
1088 }
1089
1090 static __init void init_hrtick(void)
1091 {
1092         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1093 }
1094 #else
1095 /*
1096  * Called to set the hrtick timer state.
1097  *
1098  * called with rq->lock held and irqs disabled
1099  */
1100 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1101 {
1102         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1103 }
1104
1105 static inline void init_hrtick(void)
1106 {
1107 }
1108 #endif /* CONFIG_SMP */
1109
1110 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1111 {
1112 #ifdef CONFIG_SMP
1113         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1114
1115         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1116         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1117         rq->hrtick_csd.info = rq;
1118 #endif
1119
1120         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1121         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1122         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1123 }
1124 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1125 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1126 {
1127 }
1128
1129 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1130 {
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137
1138 /*
1139  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1140  *
1141  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1142  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1143  * the target CPU.
1144  */
1145 #ifdef CONFIG_SMP
1146
1147 #ifndef tsk_is_polling
1148 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1149 #endif
1150
1151 static void resched_task(struct task_struct *p)
1152 {
1153         int cpu;
1154
1155         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1156
1157         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1158                 return;
1159
1160         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1161
1162         cpu = task_cpu(p);
1163         if (cpu == smp_processor_id())
1164                 return;
1165
1166         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1167         smp_mb();
1168         if (!tsk_is_polling(p))
1169                 smp_send_reschedule(cpu);
1170 }
1171
1172 static void resched_cpu(int cpu)
1173 {
1174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1175         unsigned long flags;
1176
1177         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1178                 return;
1179         resched_task(cpu_curr(cpu));
1180         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1181 }
1182
1183 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1184 /*
1185  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1186  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1187  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1188  * idle system the next event might even be infinite time into the
1189  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1190  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1191  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1192  * wheel for the next timer event.
1193  */
1194 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1195 {
1196         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1197
1198         if (cpu == smp_processor_id())
1199                 return;
1200
1201         /*
1202          * This is safe, as this function is called with the timer
1203          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1204          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1205          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1206          * timer into account automatically.
1207          */
1208         if (rq->curr != rq->idle)
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1213          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1214          * idle task through an additional NOOP schedule()
1215          */
1216         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1217
1218         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1219         smp_mb();
1220         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1221                 smp_send_reschedule(cpu);
1222 }
1223 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1224
1225 #else /* !CONFIG_SMP */
1226 static void resched_task(struct task_struct *p)
1227 {
1228         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1229         set_tsk_need_resched(p);
1230 }
1231 #endif /* CONFIG_SMP */
1232
1233 #if BITS_PER_LONG == 32
1234 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1235 #else
1236 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1237 #endif
1238
1239 #define WMULT_SHIFT     32
1240
1241 /*
1242  * Shift right and round:
1243  */
1244 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1245
1246 /*
1247  * delta *= weight / lw
1248  */
1249 static unsigned long
1250 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1251                 struct load_weight *lw)
1252 {
1253         u64 tmp;
1254
1255         if (!lw->inv_weight) {
1256                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1257                         lw->inv_weight = 1;
1258                 else
1259                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1260                                 / (lw->weight+1);
1261         }
1262
1263         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1264         /*
1265          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1266          */
1267         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1268                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1269                         WMULT_SHIFT/2);
1270         else
1271                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1272
1273         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1274 }
1275
1276 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1277 {
1278         lw->weight += inc;
1279         lw->inv_weight = 0;
1280 }
1281
1282 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1283 {
1284         lw->weight -= dec;
1285         lw->inv_weight = 0;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1290  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1291  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1292  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1293  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1294  * slice expiry etc.
1295  */
1296
1297 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1298 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1299
1300 /*
1301  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1302  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1303  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1304  * that remained on nice 0.
1305  *
1306  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1307  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1308  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1309  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1310  * the relative distance between them is ~25%.)
1311  */
1312 static const int prio_to_weight[40] = {
1313  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1314  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1315  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1316  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1317  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1318  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1319  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1320  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1321 };
1322
1323 /*
1324  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1325  *
1326  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1327  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1328  * into multiplications:
1329  */
1330 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1331  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1332  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1333  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1334  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1335  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1336  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1337  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1338  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1339 };
1340
1341 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1342
1343 /*
1344  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1345  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1346  * structures to the load-balancing proper:
1347  */
1348 struct rq_iterator {
1349         void *arg;
1350         struct task_struct *(*start)(void *);
1351         struct task_struct *(*next)(void *);
1352 };
1353
1354 #ifdef CONFIG_SMP
1355 static unsigned long
1356 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1357               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1358               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1359               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1360
1361 static int
1362 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1363                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1364                    struct rq_iterator *iterator);
1365 #endif
1366
1367 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1368 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1369 #else
1370 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1371 #endif
1372
1373 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1374 {
1375         update_load_add(&rq->load, load);
1376 }
1377
1378 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1379 {
1380         update_load_sub(&rq->load, load);
1381 }
1382
1383 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1384 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1385
1386 /*
1387  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1388  * leaving it for the final time.
1389  */
1390 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1391 {
1392         struct task_group *parent, *child;
1393         int ret;
1394
1395         rcu_read_lock();
1396         parent = &root_task_group;
1397 down:
1398         ret = (*down)(parent, data);
1399         if (ret)
1400                 goto out_unlock;
1401         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1402                 parent = child;
1403                 goto down;
1404
1405 up:
1406                 continue;
1407         }
1408         ret = (*up)(parent, data);
1409         if (ret)
1410                 goto out_unlock;
1411
1412         child = parent;
1413         parent = parent->parent;
1414         if (parent)
1415                 goto up;
1416 out_unlock:
1417         rcu_read_unlock();
1418
1419         return ret;
1420 }
1421
1422 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1423 {
1424         return 0;
1425 }
1426 #endif
1427
1428 #ifdef CONFIG_SMP
1429 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1430 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1431 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1432
1433 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1434 {
1435         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1436         unsigned long nr_running = rq->nr_running;
1437
1438         if (nr_running)
1439                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1440         else
1441                 rq->avg_load_per_task = 0;
1442
1443         return rq->avg_load_per_task;
1444 }
1445
1446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1447
1448 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1449
1450 /*
1451  * Calculate and set the cpu's group shares.
1452  */
1453 static void
1454 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1455                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1456 {
1457         unsigned long shares;
1458         unsigned long rq_weight;
1459
1460         if (!tg->se[cpu])
1461                 return;
1462
1463         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1464
1465         /*
1466          *           \Sum shares * rq_weight
1467          * shares =  -----------------------
1468          *               \Sum rq_weight
1469          *
1470          */
1471         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1472         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1473
1474         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1475                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1476                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1477                 unsigned long flags;
1478
1479                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1480                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1481
1482                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1483                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1484         }
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1489  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1490  * parent group depends on the shares of its child groups.
1491  */
1492 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1495         unsigned long shares = 0;
1496         struct sched_domain *sd = data;
1497         int i;
1498
1499         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1500                 /*
1501                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1502                  * is one of average load so that when a new task gets to
1503                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1504                  */
1505                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1506                 if (!weight)
1507                         weight = NICE_0_LOAD;
1508
1509                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1510                 rq_weight += weight;
1511                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1512         }
1513
1514         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1515                 shares = tg->shares;
1516
1517         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1518                 shares = tg->shares;
1519
1520         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1521                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1522
1523         return 0;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1528  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1529  * group is a fraction of its parents load.
1530  */
1531 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1532 {
1533         unsigned long load;
1534         long cpu = (long)data;
1535
1536         if (!tg->parent) {
1537                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1538         } else {
1539                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1540                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1541                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1542         }
1543
1544         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1545
1546         return 0;
1547 }
1548
1549 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1550 {
1551         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1552         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1553
1554         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1555                 sd->last_update = now;
1556                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1557         }
1558 }
1559
1560 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1561 {
1562         spin_unlock(&rq->lock);
1563         update_shares(sd);
1564         spin_lock(&rq->lock);
1565 }
1566
1567 static void update_h_load(long cpu)
1568 {
1569         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1570 }
1571
1572 #else
1573
1574 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1575 {
1576 }
1577
1578 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1579 {
1580 }
1581
1582 #endif
1583
1584 /*
1585  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1586  */
1587 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1588         __releases(this_rq->lock)
1589         __acquires(busiest->lock)
1590         __acquires(this_rq->lock)
1591 {
1592         int ret = 0;
1593
1594         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1595                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1596                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1597                 BUG_ON(1);
1598         }
1599         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1600                 if (busiest < this_rq) {
1601                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1602                         spin_lock(&busiest->lock);
1603                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1604                         ret = 1;
1605                 } else
1606                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1607         }
1608         return ret;
1609 }
1610
1611 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1612         __releases(busiest->lock)
1613 {
1614         spin_unlock(&busiest->lock);
1615         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1616 }
1617 #endif
1618
1619 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1620 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1621 {
1622 #ifdef CONFIG_SMP
1623         cfs_rq->shares = shares;
1624 #endif
1625 }
1626 #endif
1627
1628 #include "sched_stats.h"
1629 #include "sched_idletask.c"
1630 #include "sched_fair.c"
1631 #include "sched_rt.c"
1632 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1633 # include "sched_debug.c"
1634 #endif
1635
1636 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1637 #define for_each_class(class) \
1638    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1639
1640 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1641 {
1642         rq->nr_running++;
1643 }
1644
1645 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1646 {
1647         rq->nr_running--;
1648 }
1649
1650 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1651 {
1652         if (task_has_rt_policy(p)) {
1653                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1654                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1655                 return;
1656         }
1657
1658         /*
1659          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1660          */
1661         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1662                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1663                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1664                 return;
1665         }
1666
1667         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1668         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1669 }
1670
1671 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1672 {
1673         s64 diff = sample - *avg;
1674         *avg += diff >> 3;
1675 }
1676
1677 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1678 {
1679         sched_info_queued(p);
1680         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1681         p->se.on_rq = 1;
1682 }
1683
1684 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1685 {
1686         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1687                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1688                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1689                 p->se.last_wakeup = 0;
1690         }
1691
1692         sched_info_dequeued(p);
1693         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1694         p->se.on_rq = 0;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1699  */
1700 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1701 {
1702         return p->static_prio;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1707  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1708  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1709  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1710  * estimator recalculates.
1711  */
1712 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1713 {
1714         int prio;
1715
1716         if (task_has_rt_policy(p))
1717                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1718         else
1719                 prio = __normal_prio(p);
1720         return prio;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1725  * taken into account by the scheduler. This value might
1726  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1727  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1728  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1729  */
1730 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1731 {
1732         p->normal_prio = normal_prio(p);
1733         /*
1734          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1735          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1736          * to the normal priority:
1737          */
1738         if (!rt_prio(p->prio))
1739                 return p->normal_prio;
1740         return p->prio;
1741 }
1742
1743 /*
1744  * activate_task - move a task to the runqueue.
1745  */
1746 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1747 {
1748         if (task_contributes_to_load(p))
1749                 rq->nr_uninterruptible--;
1750
1751         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1752         inc_nr_running(rq);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1757  */
1758 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1759 {
1760         if (task_contributes_to_load(p))
1761                 rq->nr_uninterruptible++;
1762
1763         dequeue_task(rq, p, sleep);
1764         dec_nr_running(rq);
1765 }
1766
1767 /**
1768  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1769  * @p: the task in question.
1770  */
1771 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1772 {
1773         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1774 }
1775
1776 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1777 {
1778         set_task_rq(p, cpu);
1779 #ifdef CONFIG_SMP
1780         /*
1781          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1782          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1783          * per-task data have been completed by this moment.
1784          */
1785         smp_wmb();
1786         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1787 #endif
1788 }
1789
1790 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1791                                        const struct sched_class *prev_class,
1792                                        int oldprio, int running)
1793 {
1794         if (prev_class != p->sched_class) {
1795                 if (prev_class->switched_from)
1796                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1797                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1798         } else
1799                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1800 }
1801
1802 #ifdef CONFIG_SMP
1803
1804 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1805 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1806 {
1807         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Is this task likely cache-hot:
1812  */
1813 static int
1814 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1815 {
1816         s64 delta;
1817
1818         /*
1819          * Buddy candidates are cache hot:
1820          */
1821         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1822                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1823                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1824                 return 1;
1825
1826         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1827                 return 0;
1828
1829         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1830                 return 1;
1831         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1832                 return 0;
1833
1834         delta = now - p->se.exec_start;
1835
1836         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1837 }
1838
1839
1840 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1841 {
1842         int old_cpu = task_cpu(p);
1843         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1844         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1845                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1846         u64 clock_offset;
1847
1848         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1849
1850 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1851         if (p->se.wait_start)
1852                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1853         if (p->se.sleep_start)
1854                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1855         if (p->se.block_start)
1856                 p->se.block_start -= clock_offset;
1857         if (old_cpu != new_cpu) {
1858                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1859                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1860                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1861         }
1862 #endif
1863         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1864                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1865
1866         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1867 }
1868
1869 struct migration_req {
1870         struct list_head list;
1871
1872         struct task_struct *task;
1873         int dest_cpu;
1874
1875         struct completion done;
1876 };
1877
1878 /*
1879  * The task's runqueue lock must be held.
1880  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1881  */
1882 static int
1883 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1884 {
1885         struct rq *rq = task_rq(p);
1886
1887         /*
1888          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1889          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1890          */
1891         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1892                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1893                 return 0;
1894         }
1895
1896         init_completion(&req->done);
1897         req->task = p;
1898         req->dest_cpu = dest_cpu;
1899         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1900
1901         return 1;
1902 }
1903
1904 /*
1905  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1906  *
1907  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1908  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1909  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1910  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1911  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1912  * @p has remained unscheduled the whole time.
1913  *
1914  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1915  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1916  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1917  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1918  * waiting to become inactive.
1919  */
1920 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1921 {
1922         unsigned long flags;
1923         int running, on_rq;
1924         unsigned long ncsw;
1925         struct rq *rq;
1926
1927         for (;;) {
1928                 /*
1929                  * We do the initial early heuristics without holding
1930                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1931                  * the runqueue lock when things look like they will
1932                  * work out!
1933                  */
1934                 rq = task_rq(p);
1935
1936                 /*
1937                  * If the task is actively running on another CPU
1938                  * still, just relax and busy-wait without holding
1939                  * any locks.
1940                  *
1941                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1942                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1943                  * But we don't care, since "task_running()" will
1944                  * return false if the runqueue has changed and p
1945                  * is actually now running somewhere else!
1946                  */
1947                 while (task_running(rq, p)) {
1948                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1949                                 return 0;
1950                         cpu_relax();
1951                 }
1952
1953                 /*
1954                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1955                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1956                  * just go back and repeat.
1957                  */
1958                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1959                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1960                 running = task_running(rq, p);
1961                 on_rq = p->se.on_rq;
1962                 ncsw = 0;
1963                 if (!match_state || p->state == match_state)
1964                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1965                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1966
1967                 /*
1968                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1969                  */
1970                 if (unlikely(!ncsw))
1971                         break;
1972
1973                 /*
1974                  * Was it really running after all now that we
1975                  * checked with the proper locks actually held?
1976                  *
1977                  * Oops. Go back and try again..
1978                  */
1979                 if (unlikely(running)) {
1980                         cpu_relax();
1981                         continue;
1982                 }
1983
1984                 /*
1985                  * It's not enough that it's not actively running,
1986                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1987                  * preempted!
1988                  *
1989                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1990                  * running right now), it's preempted, and we should
1991                  * yield - it could be a while.
1992                  */
1993                 if (unlikely(on_rq)) {
1994                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1995                         continue;
1996                 }
1997
1998                 /*
1999                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2000                  * runnable, which means that it will never become
2001                  * running in the future either. We're all done!
2002                  */
2003                 break;
2004         }
2005
2006         return ncsw;
2007 }
2008
2009 /***
2010  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2011  * @p: the to-be-kicked thread
2012  *
2013  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2014  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2015  *
2016  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2017  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2018  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2019  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2020  * achieved as well.
2021  */
2022 void kick_process(struct task_struct *p)
2023 {
2024         int cpu;
2025
2026         preempt_disable();
2027         cpu = task_cpu(p);
2028         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2029                 smp_send_reschedule(cpu);
2030         preempt_enable();
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2035  * according to the scheduling class and "nice" value.
2036  *
2037  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2038  * balance conservatively.
2039  */
2040 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2041 {
2042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2043         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2044
2045         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2046                 return total;
2047
2048         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2053  * according to the scheduling class and "nice" value.
2054  */
2055 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2056 {
2057         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2058         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2059
2060         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2061                 return total;
2062
2063         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2064 }
2065
2066 /*
2067  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2068  * domain.
2069  */
2070 static struct sched_group *
2071 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2072 {
2073         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2074         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2075         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2076         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2077
2078         do {
2079                 unsigned long load, avg_load;
2080                 int local_group;
2081                 int i;
2082
2083                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2084                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2085                         continue;
2086
2087                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2088
2089                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2090                 avg_load = 0;
2091
2092                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2093                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2094                         if (local_group)
2095                                 load = source_load(i, load_idx);
2096                         else
2097                                 load = target_load(i, load_idx);
2098
2099                         avg_load += load;
2100                 }
2101
2102                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2103                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2104                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2105
2106                 if (local_group) {
2107                         this_load = avg_load;
2108                         this = group;
2109                 } else if (avg_load < min_load) {
2110                         min_load = avg_load;
2111                         idlest = group;
2112                 }
2113         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2114
2115         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2116                 return NULL;
2117         return idlest;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2122  */
2123 static int
2124 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2125                 cpumask_t *tmp)
2126 {
2127         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2128         int idlest = -1;
2129         int i;
2130
2131         /* Traverse only the allowed CPUs */
2132         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2133
2134         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2135                 load = weighted_cpuload(i);
2136
2137                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2138                         min_load = load;
2139                         idlest = i;
2140                 }
2141         }
2142
2143         return idlest;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2148  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2149  * SD_BALANCE_EXEC.
2150  *
2151  * Balance, ie. select the least loaded group.
2152  *
2153  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2154  *
2155  * preempt must be disabled.
2156  */
2157 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2158 {
2159         struct task_struct *t = current;
2160         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2161
2162         for_each_domain(cpu, tmp) {
2163                 /*
2164                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2165                  */
2166                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2167                         break;
2168                 if (tmp->flags & flag)
2169                         sd = tmp;
2170         }
2171
2172         if (sd)
2173                 update_shares(sd);
2174
2175         while (sd) {
2176                 cpumask_t span, tmpmask;
2177                 struct sched_group *group;
2178                 int new_cpu, weight;
2179
2180                 if (!(sd->flags & flag)) {
2181                         sd = sd->child;
2182                         continue;
2183                 }
2184
2185                 span = sd->span;
2186                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2187                 if (!group) {
2188                         sd = sd->child;
2189                         continue;
2190                 }
2191
2192                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2193                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2194                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2195                         sd = sd->child;
2196                         continue;
2197                 }
2198
2199                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2200                 cpu = new_cpu;
2201                 sd = NULL;
2202                 weight = cpus_weight(span);
2203                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2204                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2205                                 break;
2206                         if (tmp->flags & flag)
2207                                 sd = tmp;
2208                 }
2209                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2210         }
2211
2212         return cpu;
2213 }
2214
2215 #endif /* CONFIG_SMP */
2216
2217 /***
2218  * try_to_wake_up - wake up a thread
2219  * @p: the to-be-woken-up thread
2220  * @state: the mask of task states that can be woken
2221  * @sync: do a synchronous wakeup?
2222  *
2223  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2224  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2225  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2226  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2227  * runnable without the overhead of this.
2228  *
2229  * returns failure only if the task is already active.
2230  */
2231 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2232 {
2233         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2234         unsigned long flags;
2235         long old_state;
2236         struct rq *rq;
2237
2238         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2239                 sync = 0;
2240
2241 #ifdef CONFIG_SMP
2242         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2243                 struct sched_domain *sd;
2244
2245                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2246                 cpu = task_cpu(p);
2247
2248                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2249                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2250                                 update_shares(sd);
2251                                 break;
2252                         }
2253                 }
2254         }
2255 #endif
2256
2257         smp_wmb();
2258         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2259         old_state = p->state;
2260         if (!(old_state & state))
2261                 goto out;
2262
2263         if (p->se.on_rq)
2264                 goto out_running;
2265
2266         cpu = task_cpu(p);
2267         orig_cpu = cpu;
2268         this_cpu = smp_processor_id();
2269
2270 #ifdef CONFIG_SMP
2271         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2272                 goto out_activate;
2273
2274         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2275         if (cpu != orig_cpu) {
2276                 set_task_cpu(p, cpu);
2277                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2278                 /* might preempt at this point */
2279                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2280                 old_state = p->state;
2281                 if (!(old_state & state))
2282                         goto out;
2283                 if (p->se.on_rq)
2284                         goto out_running;
2285
2286                 this_cpu = smp_processor_id();
2287                 cpu = task_cpu(p);
2288         }
2289
2290 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2291         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2292         if (cpu == this_cpu)
2293                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2294         else {
2295                 struct sched_domain *sd;
2296                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2297                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2298                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2299                                 break;
2300                         }
2301                 }
2302         }
2303 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2304
2305 out_activate:
2306 #endif /* CONFIG_SMP */
2307         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2308         if (sync)
2309                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2310         if (orig_cpu != cpu)
2311                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2312         if (cpu == this_cpu)
2313                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2314         else
2315                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2316         update_rq_clock(rq);
2317         activate_task(rq, p, 1);
2318         success = 1;
2319
2320 out_running:
2321         trace_sched_wakeup(rq, p);
2322         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2323
2324         p->state = TASK_RUNNING;
2325 #ifdef CONFIG_SMP
2326         if (p->sched_class->task_wake_up)
2327                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2328 #endif
2329 out:
2330         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2331
2332         task_rq_unlock(rq, &flags);
2333
2334         return success;
2335 }
2336
2337 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2338 {
2339         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2340 }
2341 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2342
2343 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2344 {
2345         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2346 }
2347
2348 /*
2349  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2350  * p is forked by current.
2351  *
2352  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2353  */
2354 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2355 {
2356         p->se.exec_start                = 0;
2357         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2358         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2359         p->se.last_wakeup               = 0;
2360         p->se.avg_overlap               = 0;
2361
2362 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2363         p->se.wait_start                = 0;
2364         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2365         p->se.sleep_start               = 0;
2366         p->se.block_start               = 0;
2367         p->se.sleep_max                 = 0;
2368         p->se.block_max                 = 0;
2369         p->se.exec_max                  = 0;
2370         p->se.slice_max                 = 0;
2371         p->se.wait_max                  = 0;
2372 #endif
2373
2374         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2375         p->se.on_rq = 0;
2376         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2377
2378 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2379         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2380 #endif
2381
2382         /*
2383          * We mark the process as running here, but have not actually
2384          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2385          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2386          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2387          */
2388         p->state = TASK_RUNNING;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * fork()/clone()-time setup:
2393  */
2394 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2395 {
2396         int cpu = get_cpu();
2397
2398         __sched_fork(p);
2399
2400 #ifdef CONFIG_SMP
2401         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2402 #endif
2403         set_task_cpu(p, cpu);
2404
2405         /*
2406          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2407          */
2408         p->prio = current->normal_prio;
2409         if (!rt_prio(p->prio))
2410                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2411
2412 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2413         if (likely(sched_info_on()))
2414                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2415 #endif
2416 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2417         p->oncpu = 0;
2418 #endif
2419 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2420         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2421         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2422 #endif
2423         put_cpu();
2424 }
2425
2426 /*
2427  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2428  *
2429  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2430  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2431  * on the runqueue and wakes it.
2432  */
2433 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2434 {
2435         unsigned long flags;
2436         struct rq *rq;
2437
2438         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2439         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2440         update_rq_clock(rq);
2441
2442         p->prio = effective_prio(p);
2443
2444         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2445                 activate_task(rq, p, 0);
2446         } else {
2447                 /*
2448                  * Let the scheduling class do new task startup
2449                  * management (if any):
2450                  */
2451                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2452                 inc_nr_running(rq);
2453         }
2454         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2455         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2456 #ifdef CONFIG_SMP
2457         if (p->sched_class->task_wake_up)
2458                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2459 #endif
2460         task_rq_unlock(rq, &flags);
2461 }
2462
2463 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2464
2465 /**
2466  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2467  * @notifier: notifier struct to register
2468  */
2469 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2470 {
2471         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2472 }
2473 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2474
2475 /**
2476  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2477  * @notifier: notifier struct to unregister
2478  *
2479  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2480  */
2481 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2482 {
2483         hlist_del(&notifier->link);
2484 }
2485 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2486
2487 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2488 {
2489         struct preempt_notifier *notifier;
2490         struct hlist_node *node;
2491
2492         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2493                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2494 }
2495
2496 static void
2497 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2498                                  struct task_struct *next)
2499 {
2500         struct preempt_notifier *notifier;
2501         struct hlist_node *node;
2502
2503         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2504                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2505 }
2506
2507 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2508
2509 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2510 {
2511 }
2512
2513 static void
2514 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2515                                  struct task_struct *next)
2516 {
2517 }
2518
2519 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2520
2521 /**
2522  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2523  * @rq: the runqueue preparing to switch
2524  * @prev: the current task that is being switched out
2525  * @next: the task we are going to switch to.
2526  *
2527  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2528  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2529  * switch.
2530  *
2531  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2532  * hooks.
2533  */
2534 static inline void
2535 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2536                     struct task_struct *next)
2537 {
2538         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2539         prepare_lock_switch(rq, next);
2540         prepare_arch_switch(next);
2541 }
2542
2543 /**
2544  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2545  * @rq: runqueue associated with task-switch
2546  * @prev: the thread we just switched away from.
2547  *
2548  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2549  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2550  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2551  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2552  *
2553  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2554  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2555  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2556  * details.)
2557  */
2558 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2559         __releases(rq->lock)
2560 {
2561         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2562         long prev_state;
2563
2564         rq->prev_mm = NULL;
2565
2566         /*
2567          * A task struct has one reference for the use as "current".
2568          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2569          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2570          * the scheduled task must drop that reference.
2571          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2572          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2573          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2574          * be dropped twice.
2575          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2576          */
2577         prev_state = prev->state;
2578         finish_arch_switch(prev);
2579         finish_lock_switch(rq, prev);
2580 #ifdef CONFIG_SMP
2581         if (current->sched_class->post_schedule)
2582                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2583 #endif
2584
2585         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2586         if (mm)
2587                 mmdrop(mm);
2588         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2589                 /*
2590                  * Remove function-return probe instances associated with this
2591                  * task and put them back on the free list.
2592                  */
2593                 kprobe_flush_task(prev);
2594                 put_task_struct(prev);
2595         }
2596 }
2597
2598 /**
2599  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2600  * @prev: the thread we just switched away from.
2601  */
2602 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2603         __releases(rq->lock)
2604 {
2605         struct rq *rq = this_rq();
2606
2607         finish_task_switch(rq, prev);
2608 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2609         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2610         preempt_enable();
2611 #endif
2612         if (current->set_child_tid)
2613                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2614 }
2615
2616 /*
2617  * context_switch - switch to the new MM and the new
2618  * thread's register state.
2619  */
2620 static inline void
2621 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2622                struct task_struct *next)
2623 {
2624         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2625
2626         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2627         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2628         mm = next->mm;
2629         oldmm = prev->active_mm;
2630         /*
2631          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2632          * combine the page table reload and the switch backend into
2633          * one hypercall.
2634          */
2635         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2636
2637         if (unlikely(!mm)) {
2638                 next->active_mm = oldmm;
2639                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2640                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2641         } else
2642                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2643
2644         if (unlikely(!prev->mm)) {
2645                 prev->active_mm = NULL;
2646                 rq->prev_mm = oldmm;
2647         }
2648         /*
2649          * Since the runqueue lock will be released by the next
2650          * task (which is an invalid locking op but in the case
2651          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2652          * do an early lockdep release here:
2653          */
2654 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2655         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2656 #endif
2657
2658         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2659         switch_to(prev, next, prev);
2660
2661         barrier();
2662         /*
2663          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2664          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2665          * frame will be invalid.
2666          */
2667         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2668 }
2669
2670 /*
2671  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2672  *
2673  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2674  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2675  * number of context switches performed since bootup.
2676  */
2677 unsigned long nr_running(void)
2678 {
2679         unsigned long i, sum = 0;
2680
2681         for_each_online_cpu(i)
2682                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2683
2684         return sum;
2685 }
2686
2687 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2688 {
2689         unsigned long i, sum = 0;
2690
2691         for_each_possible_cpu(i)
2692                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2693
2694         /*
2695          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2696          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2697          */
2698         if (unlikely((long)sum < 0))
2699                 sum = 0;
2700
2701         return sum;
2702 }
2703
2704 unsigned long long nr_context_switches(void)
2705 {
2706         int i;
2707         unsigned long long sum = 0;
2708
2709         for_each_possible_cpu(i)
2710                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2711
2712         return sum;
2713 }
2714
2715 unsigned long nr_iowait(void)
2716 {
2717         unsigned long i, sum = 0;
2718
2719         for_each_possible_cpu(i)
2720                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2721
2722         return sum;
2723 }
2724
2725 unsigned long nr_active(void)
2726 {
2727         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2728
2729         for_each_online_cpu(i) {
2730                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2731                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2732         }
2733
2734         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2735                 uninterruptible = 0;
2736
2737         return running + uninterruptible;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2742  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2743  */
2744 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2745 {
2746         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2747         int i, scale;
2748
2749         this_rq->nr_load_updates++;
2750
2751         /* Update our load: */
2752         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2753                 unsigned long old_load, new_load;
2754
2755                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2756
2757                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2758                 new_load = this_load;
2759                 /*
2760                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2761                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2762                  * example.
2763                  */
2764                 if (new_load > old_load)
2765                         new_load += scale-1;
2766                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2767         }
2768 }
2769
2770 #ifdef CONFIG_SMP
2771
2772 /*
2773  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2774  *
2775  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2776  * you need to do so manually before calling.
2777  */
2778 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2779         __acquires(rq1->lock)
2780         __acquires(rq2->lock)
2781 {
2782         BUG_ON(!irqs_disabled());
2783         if (rq1 == rq2) {
2784                 spin_lock(&rq1->lock);
2785                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2786         } else {
2787                 if (rq1 < rq2) {
2788                         spin_lock(&rq1->lock);
2789                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2790                 } else {
2791                         spin_lock(&rq2->lock);
2792                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2793                 }
2794         }
2795         update_rq_clock(rq1);
2796         update_rq_clock(rq2);
2797 }
2798
2799 /*
2800  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2801  *
2802  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2803  * you need to do so manually after calling.
2804  */
2805 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2806         __releases(rq1->lock)
2807         __releases(rq2->lock)
2808 {
2809         spin_unlock(&rq1->lock);
2810         if (rq1 != rq2)
2811                 spin_unlock(&rq2->lock);
2812         else
2813                 __release(rq2->lock);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2818  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2819  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2820  * the cpu_allowed mask is restored.
2821  */
2822 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2823 {
2824         struct migration_req req;
2825         unsigned long flags;
2826         struct rq *rq;
2827
2828         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2829         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2830             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2831                 goto out;
2832
2833         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2834         /* force the process onto the specified CPU */
2835         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2836                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2837                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2838
2839                 get_task_struct(mt);
2840                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2841                 wake_up_process(mt);
2842                 put_task_struct(mt);
2843                 wait_for_completion(&req.done);
2844
2845                 return;
2846         }
2847 out:
2848         task_rq_unlock(rq, &flags);
2849 }
2850
2851 /*
2852  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2853  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2854  */
2855 void sched_exec(void)
2856 {
2857         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2858         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2859         put_cpu();
2860         if (new_cpu != this_cpu)
2861                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2866  * Both runqueues must be locked.
2867  */
2868 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2869                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2870 {
2871         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2872         set_task_cpu(p, this_cpu);
2873         activate_task(this_rq, p, 0);
2874         /*
2875          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2876          * to be always true for them.
2877          */
2878         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2883  */
2884 static
2885 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2886                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2887                      int *all_pinned)
2888 {
2889         /*
2890          * We do not migrate tasks that are:
2891          * 1) running (obviously), or
2892          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2893          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2894          */
2895         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2896                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2897                 return 0;
2898         }
2899         *all_pinned = 0;
2900
2901         if (task_running(rq, p)) {
2902                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2903                 return 0;
2904         }
2905
2906         /*
2907          * Aggressive migration if:
2908          * 1) task is cache cold, or
2909          * 2) too many balance attempts have failed.
2910          */
2911
2912         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2913                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2914 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2915                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2916                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2917                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2918                 }
2919 #endif
2920                 return 1;
2921         }
2922
2923         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2924                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2925                 return 0;
2926         }
2927         return 1;
2928 }
2929
2930 static unsigned long
2931 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2932               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2933               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2934               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2935 {
2936         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2937         struct task_struct *p;
2938         long rem_load_move = max_load_move;
2939
2940         if (max_load_move == 0)
2941                 goto out;
2942
2943         pinned = 1;
2944
2945         /*
2946          * Start the load-balancing iterator:
2947          */
2948         p = iterator->start(iterator->arg);
2949 next:
2950         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2951                 goto out;
2952
2953         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2954             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2955                 p = iterator->next(iterator->arg);
2956                 goto next;
2957         }
2958
2959         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2960         pulled++;
2961         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2962
2963         /*
2964          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2965          */
2966         if (rem_load_move > 0) {
2967                 if (p->prio < *this_best_prio)
2968                         *this_best_prio = p->prio;
2969                 p = iterator->next(iterator->arg);
2970                 goto next;
2971         }
2972 out:
2973         /*
2974          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2975          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2976          * inside pull_task().
2977          */
2978         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2979
2980         if (all_pinned)
2981                 *all_pinned = pinned;
2982
2983         return max_load_move - rem_load_move;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2988  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2989  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2990  *
2991  * Called with both runqueues locked.
2992  */
2993 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2994                       unsigned long max_load_move,
2995                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2996                       int *all_pinned)
2997 {
2998         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2999         unsigned long total_load_moved = 0;
3000         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3001
3002         do {
3003                 total_load_moved +=
3004                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3005                                 max_load_move - total_load_moved,
3006                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3007                 class = class->next;
3008
3009                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3010                         break;
3011
3012         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3013
3014         return total_load_moved > 0;
3015 }
3016
3017 static int
3018 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3019                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3020                    struct rq_iterator *iterator)
3021 {
3022         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3023         int pinned = 0;
3024
3025         while (p) {
3026                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3027                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3028                         /*
3029                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3030                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3031                          * stats here rather than inside pull_task().
3032                          */
3033                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3034
3035                         return 1;
3036                 }
3037                 p = iterator->next(iterator->arg);
3038         }
3039
3040         return 0;
3041 }
3042
3043 /*
3044  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3045  * part of active balancing operations within "domain".
3046  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3047  *
3048  * Called with both runqueues locked.
3049  */
3050 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3051                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3052 {
3053         const struct sched_class *class;
3054
3055         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3056                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3057                         return 1;
3058
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3064  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3065  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3066  */
3067 static struct sched_group *
3068 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3069                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3070                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3071 {
3072         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3073         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3074         unsigned long max_pull;
3075         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3076         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3077         int load_idx, group_imb = 0;
3078 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3079         int power_savings_balance = 1;
3080         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3081         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3082         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3083 #endif
3084
3085         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3086         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3087         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3088
3089         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3090                 load_idx = sd->busy_idx;
3091         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3092                 load_idx = sd->newidle_idx;
3093         else
3094                 load_idx = sd->idle_idx;
3095
3096         do {
3097                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3098                 int local_group;
3099                 int i;
3100                 int __group_imb = 0;
3101                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3102                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3103                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3104                 unsigned long avg_load_per_task;
3105
3106                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3107
3108                 if (local_group)
3109                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3110
3111                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3112                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3113                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3114
3115                 max_cpu_load = 0;
3116                 min_cpu_load = ~0UL;
3117
3118                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3119                         struct rq *rq;
3120
3121                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3122                                 continue;
3123
3124                         rq = cpu_rq(i);
3125
3126                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3127                                 *sd_idle = 0;
3128
3129                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3130                         if (local_group) {
3131                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3132                                         first_idle_cpu = 1;
3133                                         balance_cpu = i;
3134                                 }
3135
3136                                 load = target_load(i, load_idx);
3137                         } else {
3138                                 load = source_load(i, load_idx);
3139                                 if (load > max_cpu_load)
3140                                         max_cpu_load = load;
3141                                 if (min_cpu_load > load)
3142                                         min_cpu_load = load;
3143                         }
3144
3145                         avg_load += load;
3146                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3147                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3148
3149                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3150                 }
3151
3152                 /*
3153                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3154                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3155                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3156                  * to do the newly idle load balance.
3157                  */
3158                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3159                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3160                         *balance = 0;
3161                         goto ret;
3162                 }
3163
3164                 total_load += avg_load;
3165                 total_pwr += group->__cpu_power;
3166
3167                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3168                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3169                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3170
3171
3172                 /*
3173                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3174                  * than the average weight of two tasks.
3175                  *
3176                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3177                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3178                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3179                  *      the hierarchy?
3180                  */
3181                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3182                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3183
3184                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3185                         __group_imb = 1;
3186
3187                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3188
3189                 if (local_group) {
3190                         this_load = avg_load;
3191                         this = group;
3192                         this_nr_running = sum_nr_running;
3193                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3194                 } else if (avg_load > max_load &&
3195                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3196                         max_load = avg_load;
3197                         busiest = group;
3198                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3199                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3200                         group_imb = __group_imb;
3201                 }
3202
3203 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3204                 /*
3205                  * Busy processors will not participate in power savings
3206                  * balance.
3207                  */
3208                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3209                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3210                         goto group_next;
3211
3212                 /*
3213                  * If the local group is idle or completely loaded
3214                  * no need to do power savings balance at this domain
3215                  */
3216                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3217                                     !this_nr_running))
3218                         power_savings_balance = 0;
3219
3220                 /*
3221                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3222                  * don't include that group in power savings calculations
3223                  */
3224                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3225                     || !sum_nr_running)
3226                         goto group_next;
3227
3228                 /*
3229                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3230                  * This is the group from where we need to pick up the load
3231                  * for saving power
3232                  */
3233                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3234                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3235                      first_cpu(group->cpumask) <
3236                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3237                         group_min = group;
3238                         min_nr_running = sum_nr_running;
3239                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3240                                                 sum_nr_running;
3241                 }
3242
3243                 /*
3244                  * Calculate the group which is almost near its
3245                  * capacity but still has some space to pick up some load
3246                  * from other group and save more power
3247                  */
3248                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3249                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3250                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3251                              first_cpu(group->cpumask) >
3252                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3253                                 group_leader = group;
3254                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3255                         }
3256                 }
3257 group_next:
3258 #endif
3259                 group = group->next;
3260         } while (group != sd->groups);
3261
3262         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3263                 goto out_balanced;
3264
3265         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3266
3267         if (this_load >= avg_load ||
3268                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3269                 goto out_balanced;
3270
3271         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3272         if (group_imb)
3273                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3274
3275         /*
3276          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3277          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3278          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3279          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3280          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3281          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3282          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3283          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3284          * appear as very large values with unsigned longs.
3285          */
3286         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3287                 goto out_balanced;
3288
3289         /*
3290          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3291          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3292          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3293          */
3294         if (max_load < avg_load) {
3295                 *imbalance = 0;
3296                 goto small_imbalance;
3297         }
3298
3299         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3300         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3301
3302         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3303         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3304                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3305                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3306
3307         /*
3308          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3309          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3310          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3311          * moved
3312          */
3313         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3314                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3315                 unsigned int imbn;
3316
3317 small_imbalance:
3318                 pwr_move = pwr_now = 0;
3319                 imbn = 2;
3320                 if (this_nr_running) {
3321                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3322                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3323                                 imbn = 1;
3324                 } else
3325                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3326
3327                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3328                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3329                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3330                         return busiest;
3331                 }
3332
3333                 /*
3334                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3335                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3336                  * moving them.
3337                  */
3338
3339                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3340                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3341                 pwr_now += this->__cpu_power *
3342                                 min(this_load_per_task, this_load);
3343                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3344
3345                 /* Amount of load we'd subtract */
3346                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3347                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3348                 if (max_load > tmp)
3349                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3350                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3351
3352                 /* Amount of load we'd add */
3353                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3354                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3355                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3356                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3357                 else
3358                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3359                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3360                 pwr_move += this->__cpu_power *
3361                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3362                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3363
3364                 /* Move if we gain throughput */
3365                 if (pwr_move > pwr_now)
3366                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3367         }
3368
3369         return busiest;
3370
3371 out_balanced:
3372 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3373         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3374                 goto ret;
3375
3376         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3377                 *imbalance = min_load_per_task;
3378                 return group_min;
3379         }
3380 #endif
3381 ret:
3382         *imbalance = 0;
3383         return NULL;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3388  */
3389 static struct rq *
3390 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3391                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3392 {
3393         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3394         unsigned long max_load = 0;
3395         int i;
3396
3397         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3398                 unsigned long wl;
3399
3400                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3401                         continue;
3402
3403                 rq = cpu_rq(i);
3404                 wl = weighted_cpuload(i);
3405
3406                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3407                         continue;
3408
3409                 if (wl > max_load) {
3410                         max_load = wl;
3411                         busiest = rq;
3412                 }
3413         }
3414
3415         return busiest;
3416 }
3417
3418 /*
3419  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3420  * so long as it is large enough.
3421  */
3422 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3423
3424 /*
3425  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3426  * tasks if there is an imbalance.
3427  */
3428 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3429                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3430                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3431 {
3432         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3433         struct sched_group *group;
3434         unsigned long imbalance;
3435         struct rq *busiest;
3436         unsigned long flags;
3437
3438         cpus_setall(*cpus);
3439
3440         /*
3441          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3442          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3443          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3444          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3445          */
3446         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3447             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3448                 sd_idle = 1;
3449
3450         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3451
3452 redo:
3453         update_shares(sd);
3454         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3455                                    cpus, balance);
3456
3457         if (*balance == 0)
3458                 goto out_balanced;
3459
3460         if (!group) {
3461                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3462                 goto out_balanced;
3463         }
3464
3465         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3466         if (!busiest) {
3467                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3468                 goto out_balanced;
3469         }
3470
3471         BUG_ON(busiest == this_rq);
3472
3473         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3474
3475         ld_moved = 0;
3476         if (busiest->nr_running > 1) {
3477                 /*
3478                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3479                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3480                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3481                  * correctly treated as an imbalance.
3482                  */
3483                 local_irq_save(flags);
3484                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3485                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3486                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3487                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3488                 local_irq_restore(flags);
3489
3490                 /*
3491                  * some other cpu did the load balance for us.
3492                  */
3493                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3494                         resched_cpu(this_cpu);
3495
3496                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3497                 if (unlikely(all_pinned)) {
3498                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3499                         if (!cpus_empty(*cpus))
3500                                 goto redo;
3501                         goto out_balanced;
3502                 }
3503         }
3504
3505         if (!ld_moved) {
3506                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3507                 sd->nr_balance_failed++;
3508
3509                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3510
3511                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3512
3513                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3514                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3515                          */
3516                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3517                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3518                                 all_pinned = 1;
3519                                 goto out_one_pinned;
3520                         }
3521
3522                         if (!busiest->active_balance) {
3523                                 busiest->active_balance = 1;
3524                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3525                                 active_balance = 1;
3526                         }
3527                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3528                         if (active_balance)
3529                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3530
3531                         /*
3532                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3533                          * counter.
3534                          */
3535                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3536                 }
3537         } else
3538                 sd->nr_balance_failed = 0;
3539
3540         if (likely(!active_balance)) {
3541                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3542                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3543         } else {
3544                 /*
3545                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3546                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3547                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3548                  * move_tasks).
3549                  */
3550                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3551                         sd->balance_interval *= 2;
3552         }
3553
3554         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3555             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3556                 ld_moved = -1;
3557
3558         goto out;
3559
3560 out_balanced:
3561         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3562
3563         sd->nr_balance_failed = 0;
3564
3565 out_one_pinned:
3566         /* tune up the balancing interval */
3567         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3568                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3569                 sd->balance_interval *= 2;
3570
3571         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3572             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3573                 ld_moved = -1;
3574         else
3575                 ld_moved = 0;
3576 out:
3577         if (ld_moved)
3578                 update_shares(sd);
3579         return ld_moved;
3580 }
3581
3582 /*
3583  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3584  * tasks if there is an imbalance.
3585  *
3586  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3587  * this_rq is locked.
3588  */
3589 static int
3590 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3591                         cpumask_t *cpus)
3592 {
3593         struct sched_group *group;
3594         struct rq *busiest = NULL;
3595         unsigned long imbalance;
3596         int ld_moved = 0;
3597         int sd_idle = 0;
3598         int all_pinned = 0;
3599
3600         cpus_setall(*cpus);
3601
3602         /*
3603          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3604          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3605          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3606          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3607          */
3608         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3609             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3610                 sd_idle = 1;
3611
3612         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3613 redo:
3614         update_shares_locked(this_rq, sd);
3615         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3616                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3617         if (!group) {
3618                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3619                 goto out_balanced;
3620         }
3621
3622         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3623         if (!busiest) {
3624                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3625                 goto out_balanced;
3626         }
3627
3628         BUG_ON(busiest == this_rq);
3629
3630         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3631
3632         ld_moved = 0;
3633         if (busiest->nr_running > 1) {
3634                 /* Attempt to move tasks */
3635                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3636                 /* this_rq->clock is already updated */
3637                 update_rq_clock(busiest);
3638                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3639                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3640                                         &all_pinned);
3641                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3642
3643                 if (unlikely(all_pinned)) {
3644                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3645                         if (!cpus_empty(*cpus))
3646                                 goto redo;
3647                 }
3648         }
3649
3650         if (!ld_moved) {
3651                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3652                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3653                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3654                         return -1;
3655         } else
3656                 sd->nr_balance_failed = 0;
3657
3658         update_shares_locked(this_rq, sd);
3659         return ld_moved;
3660
3661 out_balanced:
3662         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3663         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3664             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3665                 return -1;
3666         sd->nr_balance_failed = 0;
3667
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 /*
3672  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3673  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3674  */
3675 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3676 {
3677         struct sched_domain *sd;
3678         int pulled_task = -1;
3679         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3680         cpumask_t tmpmask;
3681
3682         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3683                 unsigned long interval;
3684
3685                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3686                         continue;
3687
3688                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3689                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3690                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3691                                                            sd, &tmpmask);
3692
3693                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3694                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3695                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3696                 if (pulled_task)
3697                         break;
3698         }
3699         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3700                 /*
3701                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3702                  * a busy processor. So reset next_balance.
3703                  */
3704                 this_rq->next_balance = next_balance;
3705         }
3706 }
3707
3708 /*
3709  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3710  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3711  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3712  * logical imbalances.
3713  *
3714  * Called with busiest_rq locked.
3715  */
3716 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3717 {
3718         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3719         struct sched_domain *sd;
3720         struct rq *target_rq;
3721
3722         /* Is there any task to move? */
3723         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3724                 return;
3725
3726         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3727
3728         /*
3729          * This condition is "impossible", if it occurs
3730          * we need to fix it. Originally reported by
3731          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3732          */
3733         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3734
3735         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3736         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3737         update_rq_clock(busiest_rq);
3738         update_rq_clock(target_rq);
3739
3740         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3741         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3742                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3743                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3744                                 break;
3745         }
3746
3747         if (likely(sd)) {
3748                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3749
3750                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3751                                   sd, CPU_IDLE))
3752                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3753                 else
3754                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3755         }
3756         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3757 }
3758
3759 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3760 static struct {
3761         atomic_t load_balancer;
3762         cpumask_t cpu_mask;
3763 } nohz ____cacheline_aligned = {
3764         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3765         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3766 };
3767
3768 /*
3769  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3770  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3771  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3772  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3773  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3774  * arrives...
3775  *
3776  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3777  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3778  * nohz.cpu_mask..
3779  *
3780  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3781  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3782  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3783  * there is no need for ilb owner.
3784  *
3785  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3786  * next busy scheduler_tick()
3787  */
3788 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3789 {
3790         int cpu = smp_processor_id();
3791
3792         if (stop_tick) {
3793                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3794                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3795
3796                 /*
3797                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3798                  */
3799                 if (!cpu_active(cpu) &&
3800                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3801                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3802                                 BUG();
3803                         return 0;
3804                 }
3805
3806                 /* time for ilb owner also to sleep */
3807                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3808                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3809                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3810                         return 0;
3811                 }
3812
3813                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3814                         /* make me the ilb owner */
3815                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3816                                 return 1;
3817                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3818                         return 1;
3819         } else {
3820                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3821                         return 0;
3822
3823                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3824
3825                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3826                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3827                                 BUG();
3828         }
3829         return 0;
3830 }
3831 #endif
3832
3833 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3834
3835 /*
3836  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3837  * and initiates a balancing operation if so.
3838  *
3839  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3840  */
3841 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3842 {
3843         int balance = 1;
3844         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3845         unsigned long interval;
3846         struct sched_domain *sd;
3847         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3848         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3849         int update_next_balance = 0;
3850         int need_serialize;
3851         cpumask_t tmp;
3852
3853         for_each_domain(cpu, sd) {
3854                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3855                         continue;
3856
3857                 interval = sd->balance_interval;
3858                 if (idle != CPU_IDLE)
3859                         interval *= sd->busy_factor;
3860
3861                 /* scale ms to jiffies */
3862                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3863                 if (unlikely(!interval))
3864                         interval = 1;
3865                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3866                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3867
3868                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3869
3870                 if (need_serialize) {
3871                         if (!spin_trylock(&balancing))
3872                                 goto out;
3873                 }
3874
3875                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3876                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3877                                 /*
3878                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3879                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3880                                  * not idle.
3881                                  */
3882                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3883                         }
3884                         sd->last_balance = jiffies;
3885                 }
3886                 if (need_serialize)
3887                         spin_unlock(&balancing);
3888 out:
3889                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3890                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3891                         update_next_balance = 1;
3892                 }
3893
3894                 /*
3895                  * Stop the load balance at this level. There is another
3896                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3897                  * actively.
3898                  */
3899                 if (!balance)
3900                         break;
3901         }
3902
3903         /*
3904          * next_balance will be updated only when there is a need.
3905          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3906          * updated.
3907          */
3908         if (likely(update_next_balance))
3909                 rq->next_balance = next_balance;
3910 }
3911
3912 /*
3913  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3914  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3915  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3916  */
3917 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3918 {
3919         int this_cpu = smp_processor_id();
3920         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3921         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3922                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3923
3924         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3925
3926 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3927         /*
3928          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3929          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3930          * stopped.
3931          */
3932         if (this_rq->idle_at_tick &&
3933             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3934                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3935                 struct rq *rq;
3936                 int balance_cpu;
3937
3938                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3939                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3940                         /*
3941                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3942                          * work being done for other cpus. Next load
3943                          * balancing owner will pick it up.
3944                          */
3945                         if (need_resched())
3946                                 break;
3947
3948                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3949
3950                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3951                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3952                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3953                 }
3954         }
3955 #endif
3956 }
3957
3958 /*
3959  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3960  *
3961  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3962  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3963  * if the whole system is idle.
3964  */
3965 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3966 {
3967 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3968         /*
3969          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3970          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3971          * load balancer.
3972          */
3973         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3974                 rq->in_nohz_recently = 0;
3975
3976                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3977                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3978                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3979                 }
3980
3981                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3982                         /*
3983                          * simple selection for now: Nominate the
3984                          * first cpu in the nohz list to be the next
3985                          * ilb owner.
3986                          *
3987                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3988                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3989                          */
3990                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3991
3992                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3993                                 resched_cpu(ilb);
3994                 }
3995         }
3996
3997         /*
3998          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3999          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4000          */
4001         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4002             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4003                 resched_cpu(cpu);
4004                 return;
4005         }
4006
4007         /*
4008          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4009          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4010          */
4011         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4012             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4013                 return;
4014 #endif
4015         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4016                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4017 }
4018
4019 #else   /* CONFIG_SMP */
4020
4021 /*
4022  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4023  */
4024 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4025 {
4026 }
4027
4028 #endif
4029
4030 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4031
4032 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4033
4034 /*
4035  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4036  * @p in case that task is currently running.
4037  */
4038 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4039 {
4040         unsigned long flags;
4041         struct rq *rq;
4042         u64 ns = 0;
4043
4044         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4045
4046         if (task_current(rq, p)) {
4047                 u64 delta_exec;
4048
4049                 update_rq_clock(rq);
4050                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4051                 if ((s64)delta_exec > 0)
4052                         ns = delta_exec;
4053         }
4054
4055         task_rq_unlock(rq, &flags);
4056
4057         return ns;
4058 }
4059
4060 /*
4061  * Account user cpu time to a process.
4062  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4063  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4064  */
4065 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4066 {
4067         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4068         cputime64_t tmp;
4069
4070         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4071         account_group_user_time(p, cputime);
4072
4073         /* Add user time to cpustat. */
4074         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4075         if (TASK_NICE(p) > 0)
4076                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4077         else
4078                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4079         /* Account for user time used */
4080         acct_update_integrals(p);
4081 }
4082
4083 /*
4084  * Account guest cpu time to a process.
4085  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4086  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4087  */
4088 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4089 {
4090         cputime64_t tmp;
4091         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4092
4093         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4094
4095         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4096         account_group_user_time(p, cputime);
4097         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4098
4099         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4100         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4101 }
4102
4103 /*
4104  * Account scaled user cpu time to a process.
4105  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4106  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4107  */
4108 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4109 {
4110         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4111 }
4112
4113 /*
4114  * Account system cpu time to a process.
4115  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4116  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4117  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4118  */
4119 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4120                          cputime_t cputime)
4121 {
4122         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4123         struct rq *rq = this_rq();
4124         cputime64_t tmp;
4125
4126         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4127                 account_guest_time(p, cputime);
4128                 return;
4129         }
4130
4131         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4132         account_group_system_time(p, cputime);
4133
4134         /* Add system time to cpustat. */
4135         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4136         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4137                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4138         else if (softirq_count())
4139                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4140         else if (p != rq->idle)
4141                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4142         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4143                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4144         else
4145                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4146         /* Account for system time used */
4147         acct_update_integrals(p);
4148 }
4149
4150 /*
4151  * Account scaled system cpu time to a process.
4152  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4153  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4154  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4155  */
4156 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4157 {
4158         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4159 }
4160
4161 /*
4162  * Account for involuntary wait time.
4163  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4164  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4165  */
4166 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4167 {
4168         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4169         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4170         struct rq *rq = this_rq();
4171
4172         if (p == rq->idle) {
4173                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4174                 account_group_system_time(p, steal);
4175                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4176                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4177                 else
4178                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4179         } else
4180                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4181 }
4182
4183 /*
4184  * Use precise platform statistics if available:
4185  */
4186 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4187 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4188 {
4189         return p->utime;
4190 }
4191
4192 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4193 {
4194         return p->stime;
4195 }
4196 #else
4197 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4198 {
4199         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4200                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4201         u64 temp;
4202
4203         /*
4204          * Use CFS's precise accounting:
4205          */
4206         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4207
4208         if (total) {
4209                 temp *= utime;
4210                 do_div(temp, total);
4211         }
4212         utime = (clock_t)temp;
4213
4214         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4215         return p->prev_utime;
4216 }
4217
4218 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4219 {
4220         clock_t stime;
4221
4222         /*
4223          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4224          * the total, to make sure the total observed by userspace
4225          * grows monotonically - apps rely on that):
4226          */
4227         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4228                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4229
4230         if (stime >= 0)
4231                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4232
4233         return p->prev_stime;
4234 }
4235 #endif
4236
4237 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4238 {
4239         return p->gtime;
4240 }
4241
4242 /*
4243  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4244  * We call it with interrupts disabled.
4245  *
4246  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4247  * timeslices.
4248  */
4249 void scheduler_tick(void)
4250 {
4251         int cpu = smp_processor_id();
4252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4253         struct task_struct *curr = rq->curr;
4254
4255         sched_clock_tick();
4256
4257         spin_lock(&rq->lock);
4258         update_rq_clock(rq);
4259         update_cpu_load(rq);
4260         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4261         spin_unlock(&rq->lock);
4262
4263 #ifdef CONFIG_SMP
4264         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4265         trigger_load_balance(rq, cpu);
4266 #endif
4267 }
4268
4269 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4270                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4271
4272 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4273 {
4274         if (in_lock_functions(addr)) {
4275                 addr = CALLER_ADDR2;
4276                 if (in_lock_functions(addr))
4277                         addr = CALLER_ADDR3;
4278         }
4279         return addr;
4280 }
4281
4282 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4283 {
4284 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4285         /*
4286          * Underflow?
4287          */
4288         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4289                 return;
4290 #endif
4291         preempt_count() += val;
4292 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4293         /*
4294          * Spinlock count overflowing soon?
4295          */
4296         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4297                                 PREEMPT_MASK - 10);
4298 #endif
4299         if (preempt_count() == val)
4300                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4301 }
4302 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4303
4304 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4305 {
4306 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4307         /*
4308          * Underflow?
4309          */
4310         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4311                 return;
4312         /*
4313          * Is the spinlock portion underflowing?
4314          */
4315         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4316                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4317                 return;
4318 #endif
4319
4320         if (preempt_count() == val)
4321                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4322         preempt_count() -= val;
4323 }
4324 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4325
4326 #endif
4327
4328 /*
4329  * Print scheduling while atomic bug:
4330  */
4331 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4332 {
4333         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4334
4335         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4336                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4337
4338         debug_show_held_locks(prev);
4339         print_modules();
4340         if (irqs_disabled())
4341                 print_irqtrace_events(prev);
4342
4343         if (regs)
4344                 show_regs(regs);
4345         else
4346                 dump_stack();
4347 }
4348
4349 /*
4350  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4351  */
4352 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4353 {
4354         /*
4355          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4356          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4357          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4358          */
4359         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4360                 __schedule_bug(prev);
4361
4362         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4363
4364         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4365 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4366         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4367                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4368                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4369         }
4370 #endif
4371 }
4372
4373 /*
4374  * Pick up the highest-prio task:
4375  */
4376 static inline struct task_struct *
4377 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4378 {
4379         const struct sched_class *class;
4380         struct task_struct *p;
4381
4382         /*
4383          * Optimization: we know that if all tasks are in
4384          * the fair class we can call that function directly:
4385          */
4386         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4387                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4388                 if (likely(p))
4389                         return p;
4390         }
4391
4392         class = sched_class_highest;
4393         for ( ; ; ) {
4394                 p = class->pick_next_task(rq);
4395                 if (p)
4396                         return p;
4397                 /*
4398                  * Will never be NULL as the idle class always
4399                  * returns a non-NULL p:
4400                  */
4401                 class = class->next;
4402         }
4403 }
4404
4405 /*
4406  * schedule() is the main scheduler function.
4407  */
4408 asmlinkage void __sched schedule(void)
4409 {
4410         struct task_struct *prev, *next;
4411         unsigned long *switch_count;
4412         struct rq *rq;
4413         int cpu;
4414
4415 need_resched:
4416         preempt_disable();
4417         cpu = smp_processor_id();
4418         rq = cpu_rq(cpu);
4419         rcu_qsctr_inc(cpu);
4420         prev = rq->curr;
4421         switch_count = &prev->nivcsw;
4422
4423         release_kernel_lock(prev);
4424 need_resched_nonpreemptible:
4425
4426         schedule_debug(prev);
4427
4428         if (sched_feat(HRTICK))
4429                 hrtick_clear(rq);
4430
4431         spin_lock_irq(&rq->lock);
4432         update_rq_clock(rq);
4433         clear_tsk_need_resched(prev);
4434
4435         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4436                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4437                         prev->state = TASK_RUNNING;
4438                 else
4439                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4440                 switch_count = &prev->nvcsw;
4441         }
4442
4443 #ifdef CONFIG_SMP
4444         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4445                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4446 #endif
4447
4448         if (unlikely(!rq->nr_running))
4449                 idle_balance(cpu, rq);
4450
4451         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4452         next = pick_next_task(rq, prev);
4453
4454         if (likely(prev != next)) {
4455                 sched_info_switch(prev, next);
4456
4457                 rq->nr_switches++;
4458                 rq->curr = next;
4459                 ++*switch_count;
4460
4461                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4462                 /*
4463                  * the context switch might have flipped the stack from under
4464                  * us, hence refresh the local variables.
4465                  */
4466                 cpu = smp_processor_id();
4467                 rq = cpu_rq(cpu);
4468         } else
4469                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4470
4471         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4472                 goto need_resched_nonpreemptible;
4473
4474         preempt_enable_no_resched();
4475         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4476                 goto need_resched;
4477 }
4478 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4479
4480 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4481 /*
4482  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4483  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4484  * occur there and call schedule directly.
4485  */
4486 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4487 {
4488         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4489
4490         /*
4491          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4492          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4493          */
4494         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4495                 return;
4496
4497         do {
4498                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4499                 schedule();
4500                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4501
4502                 /*
4503                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4504                  * between schedule and now.
4505                  */
4506                 barrier();
4507         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4508 }
4509 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4510
4511 /*
4512  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4513  * off of irq context.
4514  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4515  * protect us against recursive calling from irq.
4516  */
4517 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4518 {
4519         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4520
4521         /* Catch callers which need to be fixed */
4522         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4523
4524         do {
4525                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4526                 local_irq_enable();
4527                 schedule();
4528                 local_irq_disable();
4529                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4530
4531                 /*
4532                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4533                  * between schedule and now.
4534                  */
4535                 barrier();
4536         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4537 }
4538
4539 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4540
4541 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4542                           void *key)
4543 {
4544         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4545 }
4546 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4547
4548 /*
4549  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4550  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4551  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4552  *
4553  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4554  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4555  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4556  */
4557 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4558                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4559 {
4560         wait_queue_t *curr, *next;
4561
4562         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4563                 unsigned flags = curr->flags;
4564
4565                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4566                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4567                         break;
4568         }
4569 }
4570
4571 /**
4572  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4573  * @q: the waitqueue
4574  * @mode: which threads
4575  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4576  * @key: is directly passed to the wakeup function
4577  */
4578 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4579                         int nr_exclusive, void *key)
4580 {
4581         unsigned long flags;
4582
4583         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4584         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4585         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4586 }
4587 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4588
4589 /*
4590  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4591  */
4592 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4593 {
4594         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4595 }
4596
4597 /**
4598  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4599  * @q: the waitqueue
4600  * @mode: which threads
4601  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4602  *
4603  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4604  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4605  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4606  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4607  *
4608  * On UP it can prevent extra preemption.
4609  */
4610 void
4611 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4612 {
4613         unsigned long flags;
4614         int sync = 1;
4615
4616         if (unlikely(!q))
4617                 return;
4618
4619         if (unlikely(!nr_exclusive))
4620                 sync = 0;
4621
4622         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4623         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4624         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4625 }
4626 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4627
4628 /**
4629  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4630  * @x:  holds the state of this particular completion
4631  *
4632  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4633  * awakened in the same order in which they were queued.
4634  *
4635  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4636  */
4637 void complete(struct completion *x)
4638 {
4639         unsigned long flags;
4640
4641         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4642         x->done++;
4643         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4644         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4645 }
4646 EXPORT_SYMBOL(complete);
4647
4648 /**
4649  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4650  * @x:  holds the state of this particular completion
4651  *
4652  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4653  */
4654 void complete_all(struct completion *x)
4655 {
4656         unsigned long flags;
4657
4658         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4659         x->done += UINT_MAX/2;
4660         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4661         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4662 }
4663 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4664
4665 static inline long __sched
4666 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4667 {
4668         if (!x->done) {
4669                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4670
4671                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4672                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4673                 do {
4674                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4675                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4676                                 break;
4677                         }
4678                         __set_current_state(state);
4679                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4680                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4681                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4682                 } while (!x->done && timeout);
4683                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4684                 if (!x->done)
4685                         return timeout;
4686         }
4687         x->done--;
4688         return timeout ?: 1;
4689 }
4690
4691 static long __sched
4692 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4693 {
4694         might_sleep();
4695
4696         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4697         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4698         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4699         return timeout;
4700 }
4701
4702 /**
4703  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4704  * @x:  holds the state of this particular completion
4705  *
4706  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4707  * interruptible and there is no timeout.
4708  *
4709  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4710  * and interrupt capability. Also see complete().
4711  */
4712 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4713 {
4714         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4715 }
4716 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4717
4718 /**
4719  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4720  * @x:  holds the state of this particular completion
4721  * @timeout:  timeout value in jiffies
4722  *
4723  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4724  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4725  * interruptible.
4726  */
4727 unsigned long __sched
4728 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4729 {
4730         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4731 }
4732 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4733
4734 /**
4735  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4736  * @x:  holds the state of this particular completion
4737  *
4738  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4739  * interruptible.
4740  */
4741 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4742 {
4743         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4744         if (t == -ERESTARTSYS)
4745                 return t;
4746         return 0;
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4749
4750 /**
4751  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4752  * @x:  holds the state of this particular completion
4753  * @timeout:  timeout value in jiffies
4754  *
4755  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4756  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4757  */
4758 unsigned long __sched
4759 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4760                                           unsigned long timeout)
4761 {
4762         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4763 }
4764 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4765
4766 /**
4767  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4768  * @x:  holds the state of this particular completion
4769  *
4770  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4771  * interrupted by a kill signal.
4772  */
4773 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4774 {
4775         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4776         if (t == -ERESTARTSYS)
4777                 return t;
4778         return 0;
4779 }
4780 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4781
4782 /**
4783  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4784  *      @x:     completion structure
4785  *
4786  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4787  *               1 if a decrement succeeded.
4788  *
4789  *      If a completion is being used as a counting completion,
4790  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4791  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4792  *      is protecting is not available.
4793  */
4794 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4795 {
4796         int ret = 1;
4797
4798         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4799         if (!x->done)
4800                 ret = 0;
4801         else
4802                 x->done--;
4803         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4804         return ret;
4805 }
4806 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4807
4808 /**
4809  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4810  *      @x:     completion structure
4811  *
4812  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4813  *               1 if there are no waiters.
4814  *
4815  */
4816 bool completion_done(struct completion *x)
4817 {
4818         int ret = 1;
4819
4820         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4821         if (!x->done)
4822                 ret = 0;
4823         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4824         return ret;
4825 }
4826 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4827
4828 static long __sched
4829 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4830 {
4831         unsigned long flags;
4832         wait_queue_t wait;
4833
4834         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4835
4836         __set_current_state(state);
4837
4838         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4839         __add_wait_queue(q, &wait);
4840         spin_unlock(&q->lock);
4841         timeout = schedule_timeout(timeout);
4842         spin_lock_irq(&q->lock);
4843         __remove_wait_queue(q, &wait);
4844         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4845
4846         return timeout;
4847 }
4848
4849 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4850 {
4851         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4852 }
4853 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4854
4855 long __sched
4856 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4857 {
4858         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4861
4862 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4863 {
4864         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4867
4868 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4869 {
4870         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4873
4874 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4875
4876 /*
4877  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4878  * @p: task
4879  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4880  *
4881  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4882  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4883  *
4884  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4885  */
4886 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4887 {
4888         unsigned long flags;
4889         int oldprio, on_rq, running;
4890         struct rq *rq;
4891         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4892
4893         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4894
4895         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4896         update_rq_clock(rq);
4897
4898         oldprio = p->prio;
4899         on_rq = p->se.on_rq;
4900         running = task_current(rq, p);
4901         if (on_rq)
4902                 dequeue_task(rq, p, 0);
4903         if (running)
4904                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4905
4906         if (rt_prio(prio))
4907                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4908         else
4909                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4910
4911         p->prio = prio;
4912
4913         if (running)
4914                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4915         if (on_rq) {
4916                 enqueue_task(rq, p, 0);
4917
4918                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4919         }
4920         task_rq_unlock(rq, &flags);
4921 }
4922
4923 #endif
4924
4925 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4926 {
4927         int old_prio, delta, on_rq;
4928         unsigned long flags;
4929         struct rq *rq;
4930
4931         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4932                 return;
4933         /*
4934          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4935          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4936          */
4937         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4938         update_rq_clock(rq);
4939         /*
4940          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4941          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4942          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4943          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4944          */
4945         if (task_has_rt_policy(p)) {
4946                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4947                 goto out_unlock;
4948         }
4949         on_rq = p->se.on_rq;
4950         if (on_rq)
4951                 dequeue_task(rq, p, 0);
4952
4953         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4954         set_load_weight(p);
4955         old_prio = p->prio;
4956         p->prio = effective_prio(p);
4957         delta = p->prio - old_prio;
4958
4959         if (on_rq) {
4960                 enqueue_task(rq, p, 0);
4961                 /*
4962                  * If the task increased its priority or is running and
4963                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4964                  */
4965                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4966                         resched_task(rq->curr);
4967         }
4968 out_unlock:
4969         task_rq_unlock(rq, &flags);
4970 }
4971 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4972
4973 /*
4974  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4975  * @p: task
4976  * @nice: nice value
4977  */
4978 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4979 {
4980         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4981         int nice_rlim = 20 - nice;
4982
4983         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4984                 capable(CAP_SYS_NICE));
4985 }
4986
4987 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4988
4989 /*
4990  * sys_nice - change the priority of the current process.
4991  * @increment: priority increment
4992  *
4993  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4994  * does similar things.
4995  */
4996 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4997 {
4998         long nice, retval;
4999
5000         /*
5001          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5002          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5003          * and we have a single winner.
5004          */
5005         if (increment < -40)
5006                 increment = -40;
5007         if (increment > 40)
5008                 increment = 40;
5009
5010         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5011         if (nice < -20)
5012                 nice = -20;
5013         if (nice > 19)
5014                 nice = 19;
5015
5016         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5017                 return -EPERM;
5018
5019         retval = security_task_setnice(current, nice);
5020         if (retval)
5021                 return retval;
5022
5023         set_user_nice(current, nice);
5024         return 0;
5025 }
5026
5027 #endif
5028
5029 /**
5030  * task_prio - return the priority value of a given task.
5031  * @p: the task in question.
5032  *
5033  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5034  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5035  * around 0, value goes from -16 to +15.
5036  */
5037 int task_prio(const struct task_struct *p)
5038 {
5039         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5040 }
5041
5042 /**
5043  * task_nice - return the nice value of a given task.
5044  * @p: the task in question.
5045  */
5046 int task_nice(const struct task_struct *p)
5047 {
5048         return TASK_NICE(p);
5049 }
5050 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5051
5052 /**
5053  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5054  * @cpu: the processor in question.
5055  */
5056 int idle_cpu(int cpu)
5057 {
5058         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5059 }
5060
5061 /**
5062  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5063  * @cpu: the processor in question.
5064  */
5065 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5066 {
5067         return cpu_rq(cpu)->idle;
5068 }
5069
5070 /**
5071  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5072  * @pid: the pid in question.
5073  */
5074 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5075 {
5076         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5077 }
5078
5079 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5080 static void
5081 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5082 {
5083         BUG_ON(p->se.on_rq);
5084
5085         p->policy = policy;
5086         switch (p->policy) {
5087         case SCHED_NORMAL:
5088         case SCHED_BATCH:
5089         case SCHED_IDLE:
5090                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5091                 break;
5092         case SCHED_FIFO:
5093         case SCHED_RR:
5094                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5095                 break;
5096         }
5097
5098         p->rt_priority = prio;
5099         p->normal_prio = normal_prio(p);
5100         /* we are holding p->pi_lock already */
5101         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5102         set_load_weight(p);
5103 }
5104
5105 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5106                                 struct sched_param *param, bool user)
5107 {
5108         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5109         unsigned long flags;
5110         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5111         struct rq *rq;
5112
5113         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5114         BUG_ON(in_interrupt());
5115 recheck:
5116         /* double check policy once rq lock held */
5117         if (policy < 0)
5118                 policy = oldpolicy = p->policy;
5119         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5120                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5121                         policy != SCHED_IDLE)
5122                 return -EINVAL;
5123         /*
5124          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5125          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5126          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5127          */
5128         if (param->sched_priority < 0 ||
5129             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5130             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5131                 return -EINVAL;
5132         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5133                 return -EINVAL;
5134
5135         /*
5136          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5137          */
5138         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5139                 if (rt_policy(policy)) {
5140                         unsigned long rlim_rtprio;
5141
5142                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5143                                 return -ESRCH;
5144                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5145                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5146
5147                         /* can't set/change the rt policy */
5148                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5149                                 return -EPERM;
5150
5151                         /* can't increase priority */
5152                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5153                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5154                                 return -EPERM;
5155                 }
5156                 /*
5157                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5158                  * move out of SCHED_IDLE either:
5159                  */
5160                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5161                         return -EPERM;
5162
5163                 /* can't change other user's priorities */
5164                 if ((current->euid != p->euid) &&
5165                     (current->euid != p->uid))
5166                         return -EPERM;
5167         }
5168
5169         if (user) {
5170 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5171                 /*
5172                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5173                  * assigned.
5174                  */
5175                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5176                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5177                         return -EPERM;
5178 #endif
5179
5180                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5181                 if (retval)
5182                         return retval;
5183         }
5184
5185         /*
5186          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5187          * changing the priority of the task:
5188          */
5189         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5190         /*
5191          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5192          * runqueue lock must be held.
5193          */
5194         rq = __task_rq_lock(p);
5195         /* recheck policy now with rq lock held */
5196         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5197                 policy = oldpolicy = -1;
5198                 __task_rq_unlock(rq);
5199                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5200                 goto recheck;
5201         }
5202         update_rq_clock(rq);
5203         on_rq = p->se.on_rq;
5204         running = task_current(rq, p);
5205         if (on_rq)
5206                 deactivate_task(rq, p, 0);
5207         if (running)
5208                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5209
5210         oldprio = p->prio;
5211         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5212
5213         if (running)
5214                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5215         if (on_rq) {
5216                 activate_task(rq, p, 0);
5217
5218                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5219         }
5220         __task_rq_unlock(rq);
5221         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5222
5223         rt_mutex_adjust_pi(p);
5224
5225         return 0;
5226 }
5227
5228 /**
5229  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5230  * @p: the task in question.
5231  * @policy: new policy.
5232  * @param: structure containing the new RT priority.
5233  *
5234  * NOTE that the task may be already dead.
5235  */
5236 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5237                        struct sched_param *param)
5238 {
5239         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5240 }
5241 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5242
5243 /**
5244  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5245  * @p: the task in question.
5246  * @policy: new policy.
5247  * @param: structure containing the new RT priority.
5248  *
5249  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5250  * current context has permission.  For example, this is needed in
5251  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5252  * but our caller might not have that capability.
5253  */
5254 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5255                                struct sched_param *param)
5256 {
5257         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5258 }
5259
5260 static int
5261 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5262 {
5263         struct sched_param lparam;
5264         struct task_struct *p;
5265         int retval;
5266
5267         if (!param || pid < 0)
5268                 return -EINVAL;
5269         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5270                 return -EFAULT;
5271
5272         rcu_read_lock();
5273         retval = -ESRCH;
5274         p = find_process_by_pid(pid);
5275         if (p != NULL)
5276                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5277         rcu_read_unlock();
5278
5279         return retval;
5280 }
5281
5282 /**
5283  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5284  * @pid: the pid in question.
5285  * @policy: new policy.
5286  * @param: structure containing the new RT priority.
5287  */
5288 asmlinkage long
5289 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5290 {
5291         /* negative values for policy are not valid */
5292         if (policy < 0)
5293                 return -EINVAL;
5294
5295         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5296 }
5297
5298 /**
5299  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5300  * @pid: the pid in question.
5301  * @param: structure containing the new RT priority.
5302  */
5303 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5304 {
5305         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5306 }
5307
5308 /**
5309  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5310  * @pid: the pid in question.
5311  */
5312 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5313 {
5314         struct task_struct *p;
5315         int retval;
5316
5317         if (pid < 0)
5318                 return -EINVAL;
5319
5320         retval = -ESRCH;
5321         read_lock(&tasklist_lock);
5322         p = find_process_by_pid(pid);
5323         if (p) {
5324                 retval = security_task_getscheduler(p);
5325                 if (!retval)
5326                         retval = p->policy;
5327         }
5328         read_unlock(&tasklist_lock);
5329         return retval;
5330 }
5331
5332 /**
5333  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5334  * @pid: the pid in question.
5335  * @param: structure containing the RT priority.
5336  */
5337 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5338 {
5339         struct sched_param lp;
5340         struct task_struct *p;
5341         int retval;
5342
5343         if (!param || pid < 0)
5344                 return -EINVAL;
5345
5346         read_lock(&tasklist_lock);
5347         p = find_process_by_pid(pid);
5348         retval = -ESRCH;
5349         if (!p)
5350                 goto out_unlock;
5351
5352         retval = security_task_getscheduler(p);
5353         if (retval)
5354                 goto out_unlock;
5355
5356         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5357         read_unlock(&tasklist_lock);
5358
5359         /*
5360          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5361          */
5362         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5363
5364         return retval;
5365
5366 out_unlock:
5367         read_unlock(&tasklist_lock);
5368         return retval;
5369 }
5370
5371 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5372 {
5373         cpumask_t cpus_allowed;
5374         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5375         struct task_struct *p;
5376         int retval;
5377
5378         get_online_cpus();
5379         read_lock(&tasklist_lock);
5380
5381         p = find_process_by_pid(pid);
5382         if (!p) {
5383                 read_unlock(&tasklist_lock);
5384                 put_online_cpus();
5385                 return -ESRCH;
5386         }
5387
5388         /*
5389          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5390          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5391          * usage count and then drop tasklist_lock.
5392          */
5393         get_task_struct(p);
5394         read_unlock(&tasklist_lock);
5395
5396         retval = -EPERM;
5397         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5398                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5399                 goto out_unlock;
5400
5401         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5402         if (retval)
5403                 goto out_unlock;
5404
5405         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5406         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5407  again:
5408         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5409
5410         if (!retval) {
5411                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5412                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5413                         /*
5414                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5415                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5416                          * cpuset's cpus_allowed
5417                          */
5418                         new_mask = cpus_allowed;
5419                         goto again;
5420                 }
5421         }
5422 out_unlock:
5423         put_task_struct(p);
5424         put_online_cpus();
5425         return retval;
5426 }
5427
5428 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5429                              cpumask_t *new_mask)
5430 {
5431         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5432                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5433         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5434                 len = sizeof(cpumask_t);
5435         }
5436         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5437 }
5438
5439 /**
5440  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5441  * @pid: pid of the process
5442  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5443  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5444  */
5445 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5446                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5447 {
5448         cpumask_t new_mask;
5449         int retval;
5450
5451         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5452         if (retval)
5453                 return retval;
5454
5455         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5456 }
5457
5458 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5459 {
5460         struct task_struct *p;
5461         int retval;
5462
5463         get_online_cpus();
5464         read_lock(&tasklist_lock);
5465
5466         retval = -ESRCH;
5467         p = find_process_by_pid(pid);
5468         if (!p)
5469                 goto out_unlock;
5470
5471         retval = security_task_getscheduler(p);
5472         if (retval)
5473                 goto out_unlock;
5474
5475         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5476
5477 out_unlock:
5478         read_unlock(&tasklist_lock);
5479         put_online_cpus();
5480
5481         return retval;
5482 }
5483
5484 /**
5485  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5486  * @pid: pid of the process
5487  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5488  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5489  */
5490 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5491                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5492 {
5493         int ret;
5494         cpumask_t mask;
5495
5496         if (len < sizeof(cpumask_t))
5497                 return -EINVAL;
5498
5499         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5500         if (ret < 0)
5501                 return ret;
5502
5503         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5504                 return -EFAULT;
5505
5506         return sizeof(cpumask_t);
5507 }
5508
5509 /**
5510  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5511  *
5512  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5513  * other threads running on this CPU then this function will return.
5514  */
5515 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5516 {
5517         struct rq *rq = this_rq_lock();
5518
5519         schedstat_inc(rq, yld_count);
5520         current->sched_class->yield_task(rq);
5521
5522         /*
5523          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5524          * no need to preempt or enable interrupts:
5525          */
5526         __release(rq->lock);
5527         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5528         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5529         preempt_enable_no_resched();
5530
5531         schedule();
5532
5533         return 0;
5534 }
5535
5536 static void __cond_resched(void)
5537 {
5538 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5539         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5540 #endif
5541         /*
5542          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5543          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5544          * cond_resched() call.
5545          */
5546         do {
5547                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5548                 schedule();
5549                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5550         } while (need_resched());
5551 }
5552
5553 int __sched _cond_resched(void)
5554 {
5555         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5556                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5557                 __cond_resched();
5558                 return 1;
5559         }
5560         return 0;
5561 }
5562 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5563
5564 /*
5565  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5566  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5567  *
5568  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5569  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5570  * spin_unlock(), once by hand).
5571  */
5572 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5573 {
5574         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5575         int ret = 0;
5576
5577         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5578                 spin_unlock(lock);
5579                 if (resched && need_resched())
5580                         __cond_resched();
5581                 else
5582                         cpu_relax();
5583                 ret = 1;
5584                 spin_lock(lock);
5585         }
5586         return ret;
5587 }
5588 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5589
5590 int __sched cond_resched_softirq(void)
5591 {
5592         BUG_ON(!in_softirq());
5593
5594         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5595                 local_bh_enable();
5596                 __cond_resched();
5597                 local_bh_disable();
5598                 return 1;
5599         }
5600         return 0;
5601 }
5602 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5603
5604 /**
5605  * yield - yield the current processor to other threads.
5606  *
5607  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5608  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5609  */
5610 void __sched yield(void)
5611 {
5612         set_current_state(TASK_RUNNING);
5613         sys_sched_yield();
5614 }
5615 EXPORT_SYMBOL(yield);
5616
5617 /*
5618  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5619  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5620  *
5621  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5622  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5623  */
5624 void __sched io_schedule(void)
5625 {
5626         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5627
5628         delayacct_blkio_start();
5629         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5630         schedule();
5631         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5632         delayacct_blkio_end();
5633 }
5634 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5635
5636 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5637 {
5638         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5639         long ret;
5640
5641         delayacct_blkio_start();
5642         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5643         ret = schedule_timeout(timeout);
5644         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5645         delayacct_blkio_end();
5646         return ret;
5647 }
5648
5649 /**
5650  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5651  * @policy: scheduling class.
5652  *
5653  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5654  * by a given scheduling class.
5655  */
5656 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5657 {
5658         int ret = -EINVAL;
5659
5660         switch (policy) {
5661         case SCHED_FIFO:
5662         case SCHED_RR:
5663                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5664                 break;
5665         case SCHED_NORMAL:
5666         case SCHED_BATCH:
5667         case SCHED_IDLE:
5668                 ret = 0;
5669                 break;
5670         }
5671         return ret;
5672 }
5673
5674 /**
5675  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5676  * @policy: scheduling class.
5677  *
5678  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5679  * by a given scheduling class.
5680  */
5681 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5682 {
5683         int ret = -EINVAL;
5684
5685         switch (policy) {
5686         case SCHED_FIFO:
5687         case SCHED_RR:
5688                 ret = 1;
5689                 break;
5690         case SCHED_NORMAL:
5691         case SCHED_BATCH:
5692         case SCHED_IDLE:
5693                 ret = 0;
5694         }
5695         return ret;
5696 }
5697
5698 /**
5699  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5700  * @pid: pid of the process.
5701  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5702  *
5703  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5704  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5705  */
5706 asmlinkage
5707 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5708 {
5709         struct task_struct *p;
5710         unsigned int time_slice;
5711         int retval;
5712         struct timespec t;
5713
5714         if (pid < 0)
5715                 return -EINVAL;
5716
5717         retval = -ESRCH;
5718         read_lock(&tasklist_lock);
5719         p = find_process_by_pid(pid);
5720         if (!p)
5721                 goto out_unlock;
5722
5723         retval = security_task_getscheduler(p);
5724         if (retval)
5725                 goto out_unlock;
5726
5727         /*
5728          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5729          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5730          */
5731         time_slice = 0;
5732         if (p->policy == SCHED_RR) {
5733                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5734         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5735                 struct sched_entity *se = &p->se;
5736                 unsigned long flags;
5737                 struct rq *rq;
5738
5739                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5740                 if (rq->cfs.load.weight)
5741                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5742                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5743         }
5744         read_unlock(&tasklist_lock);
5745         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5746         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5747         return retval;
5748
5749 out_unlock:
5750         read_unlock(&tasklist_lock);
5751         return retval;
5752 }
5753
5754 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5755
5756 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5757 {
5758         unsigned long free = 0;
5759         unsigned state;
5760
5761         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5762         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5763                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5764 #if BITS_PER_LONG == 32
5765         if (state == TASK_RUNNING)
5766                 printk(KERN_CONT " running  ");
5767         else
5768                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5769 #else
5770         if (state == TASK_RUNNING)
5771                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5772         else
5773                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5774 #endif
5775 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5776         {
5777                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5778                 while (!*n)
5779                         n++;
5780                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5781         }
5782 #endif
5783         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5784                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5785
5786         show_stack(p, NULL);
5787 }
5788
5789 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5790 {
5791         struct task_struct *g, *p;
5792
5793 #if BITS_PER_LONG == 32
5794         printk(KERN_INFO
5795                 "  task                PC stack   pid father\n");
5796 #else
5797         printk(KERN_INFO
5798                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5799 #endif
5800         read_lock(&tasklist_lock);
5801         do_each_thread(g, p) {
5802                 /*
5803                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5804                  * console might take alot of time:
5805                  */
5806                 touch_nmi_watchdog();
5807                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5808                         sched_show_task(p);
5809         } while_each_thread(g, p);
5810
5811         touch_all_softlockup_watchdogs();
5812
5813 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5814         sysrq_sched_debug_show();
5815 #endif
5816         read_unlock(&tasklist_lock);
5817         /*
5818          * Only show locks if all tasks are dumped:
5819          */
5820         if (state_filter == -1)
5821                 debug_show_all_locks();
5822 }
5823
5824 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5825 {
5826         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5827 }
5828
5829 /**
5830  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5831  * @idle: task in question
5832  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5833  *
5834  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5835  * flag, to make booting more robust.
5836  */
5837 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5838 {
5839         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5840         unsigned long flags;
5841
5842         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5843
5844         __sched_fork(idle);
5845         idle->se.exec_start = sched_clock();
5846
5847         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5848         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5849         __set_task_cpu(idle, cpu);
5850
5851         rq->curr = rq->idle = idle;
5852 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5853         idle->oncpu = 1;
5854 #endif
5855         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5856
5857         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5858 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5859         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5860 #else
5861         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5862 #endif
5863         /*
5864          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5865          */
5866         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5867 }
5868
5869 /*
5870  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5871  * indicates which cpus entered this state. This is used
5872  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5873  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5874  * always be CPU_MASK_NONE.
5875  */
5876 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5877
5878 /*
5879  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5880  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5881  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5882  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5883  * number of CPUs.
5884  *
5885  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5886  */
5887 static inline void sched_init_granularity(void)
5888 {
5889         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5890         const unsigned long limit = 200000000;
5891
5892         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5893         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5894                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5895
5896         sysctl_sched_latency *= factor;
5897         if (sysctl_sched_latency > limit)
5898                 sysctl_sched_latency = limit;
5899
5900         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5901
5902         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5903 }
5904
5905 #ifdef CONFIG_SMP
5906 /*
5907  * This is how migration works:
5908  *
5909  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5910  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5911  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5912  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5913  *    thread off the CPU)
5914  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5915  *    task is still in the wrong runqueue.
5916  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5917  *    it and puts it into the right queue.
5918  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5919  * 7) we wake up and the migration is done.
5920  */
5921
5922 /*
5923  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5924  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5925  * is removed from the allowed bitmask.
5926  *
5927  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5928  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5929  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5930  */
5931 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5932 {
5933         struct migration_req req;
5934         unsigned long flags;
5935         struct rq *rq;
5936         int ret = 0;
5937
5938         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5939         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5940                 ret = -EINVAL;
5941                 goto out;
5942         }
5943
5944         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5945                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5946                 ret = -EINVAL;
5947                 goto out;
5948         }
5949
5950         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5951                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5952         else {
5953                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5954                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5955         }
5956
5957         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5958         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5959                 goto out;
5960
5961         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5962                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5963                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5964                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5965                 wait_for_completion(&req.done);
5966                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5967                 return 0;
5968         }
5969 out:
5970         task_rq_unlock(rq, &flags);
5971
5972         return ret;
5973 }
5974 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5975
5976 /*
5977  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5978  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5979  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5980  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5981  *
5982  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5983  * as the task is no longer on this CPU.
5984  *
5985  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5986  */
5987 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5988 {
5989         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5990         int ret = 0, on_rq;
5991
5992         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5993                 return ret;
5994
5995         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5996         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5997
5998         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5999         /* Already moved. */
6000         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6001                 goto done;
6002         /* Affinity changed (again). */
6003         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6004                 goto fail;
6005
6006         on_rq = p->se.on_rq;
6007         if (on_rq)
6008                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6009
6010         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6011         if (on_rq) {
6012                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6013                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6014         }
6015 done:
6016         ret = 1;
6017 fail:
6018         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6019         return ret;
6020 }
6021
6022 /*
6023  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6024  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6025  * another runqueue.
6026  */
6027 static int migration_thread(void *data)
6028 {
6029         int cpu = (long)data;
6030         struct rq *rq;
6031
6032         rq = cpu_rq(cpu);
6033         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6034
6035         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6036         while (!kthread_should_stop()) {
6037                 struct migration_req *req;
6038                 struct list_head *head;
6039
6040                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6041
6042                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6043                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6044                         goto wait_to_die;
6045                 }
6046
6047                 if (rq->active_balance) {
6048                         active_load_balance(rq, cpu);
6049                         rq->active_balance = 0;
6050                 }
6051
6052                 head = &rq->migration_queue;
6053
6054                 if (list_empty(head)) {
6055                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6056                         schedule();
6057                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6058                         continue;
6059                 }
6060                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6061                 list_del_init(head->next);
6062
6063                 spin_unlock(&rq->lock);
6064                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6065                 local_irq_enable();
6066
6067                 complete(&req->done);
6068         }
6069         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6070         return 0;
6071
6072 wait_to_die:
6073         /* Wait for kthread_stop */
6074         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6075         while (!kthread_should_stop()) {
6076                 schedule();
6077                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6078         }
6079         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6080         return 0;
6081 }
6082
6083 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6084
6085 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6086 {
6087         int ret;
6088
6089         local_irq_disable();
6090         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6091         local_irq_enable();
6092         return ret;
6093 }
6094
6095 /*
6096  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6097  */
6098 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6099 {
6100         unsigned long flags;
6101         cpumask_t mask;
6102         struct rq *rq;
6103         int dest_cpu;
6104
6105         do {
6106                 /* On same node? */
6107                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6108                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6109                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6110
6111                 /* On any allowed CPU? */
6112                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6113                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6114
6115                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6116                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6117                         cpumask_t cpus_allowed;
6118
6119                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6120                         /*
6121                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6122                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6123                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6124                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6125                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6126                          */
6127                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6128                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6129                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6130                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6131
6132                         /*
6133                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6134                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6135                          * leave kernel.
6136                          */
6137                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6138                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6139                                        "longer affine to cpu%d\n",
6140                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6141                         }
6142                 }
6143         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6144 }
6145
6146 /*
6147  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6148  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6149  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6150  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6151  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6152  */
6153 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6154 {
6155         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6156         unsigned long flags;
6157
6158         local_irq_save(flags);
6159         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6160         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6161         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6162         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6163         local_irq_restore(flags);
6164 }
6165
6166 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6167 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6168 {
6169         struct task_struct *p, *t;
6170
6171         read_lock(&tasklist_lock);
6172
6173         do_each_thread(t, p) {
6174                 if (p == current)
6175                         continue;
6176
6177                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6178                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6179         } while_each_thread(t, p);
6180
6181         read_unlock(&tasklist_lock);
6182 }
6183
6184 /*
6185  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6186  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6187  * Used by CPU offline code.
6188  */
6189 void sched_idle_next(void)
6190 {
6191         int this_cpu = smp_processor_id();
6192         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6193         struct task_struct *p = rq->idle;
6194         unsigned long flags;
6195
6196         /* cpu has to be offline */
6197         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6198
6199         /*
6200          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6201          * and interrupts disabled on the current cpu.
6202          */
6203         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6204
6205         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6206
6207         update_rq_clock(rq);
6208         activate_task(rq, p, 0);
6209
6210         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6211 }
6212
6213 /*
6214  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6215  * offline.
6216  */
6217 void idle_task_exit(void)
6218 {
6219         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6220
6221         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6222
6223         if (mm != &init_mm)
6224                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6225         mmdrop(mm);
6226 }
6227
6228 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6229 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6230 {
6231         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6232
6233         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6234         BUG_ON(!p->exit_state);
6235
6236         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6237         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6238
6239         get_task_struct(p);
6240
6241         /*
6242          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6243          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6244          * fine.
6245          */
6246         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6247         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6248         spin_lock_irq(&rq->lock);
6249
6250         put_task_struct(p);
6251 }
6252
6253 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6254 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6255 {
6256         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6257         struct task_struct *next;
6258
6259         for ( ; ; ) {
6260                 if (!rq->nr_running)
6261                         break;
6262                 update_rq_clock(rq);
6263                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6264                 if (!next)
6265                         break;
6266                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6267                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6268
6269         }
6270 }
6271 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6272
6273 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6274
6275 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6276         {
6277                 .procname       = "sched_domain",
6278                 .mode           = 0555,
6279         },
6280         {0, },
6281 };
6282
6283 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6284         {
6285                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6286                 .procname       = "kernel",
6287                 .mode           = 0555,
6288                 .child          = sd_ctl_dir,
6289         },
6290         {0, },
6291 };
6292
6293 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6294 {
6295         struct ctl_table *entry =
6296                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6297
6298         return entry;
6299 }
6300
6301 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6302 {
6303         struct ctl_table *entry;
6304
6305         /*
6306          * In the intermediate directories, both the child directory and
6307          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6308          * will always be set. In the lowest directory the names are
6309          * static strings and all have proc handlers.
6310          */
6311         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6312                 if (entry->child)
6313                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6314                 if (entry->proc_handler == NULL)
6315                         kfree(entry->procname);
6316         }
6317
6318         kfree(*tablep);
6319         *tablep = NULL;
6320 }
6321
6322 static void
6323 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6324                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6325                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6326 {
6327         entry->procname = procname;
6328         entry->data = data;
6329         entry->maxlen = maxlen;
6330         entry->mode = mode;
6331         entry->proc_handler = proc_handler;
6332 }
6333
6334 static struct ctl_table *
6335 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6336 {
6337         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6338
6339         if (table == NULL)
6340                 return NULL;
6341
6342         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6343                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6344         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6345                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6346         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6347                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6348         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6349                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6350         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6351                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6352         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6353                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6354         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6355                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6356         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6357                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6358         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6359                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6360         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6361                 &sd->cache_nice_tries,
6362                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6363         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6364                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6365         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6366                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6367         /* &table[12] is terminator */
6368
6369         return table;
6370 }
6371
6372 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6373 {
6374         struct ctl_table *entry, *table;
6375         struct sched_domain *sd;
6376         int domain_num = 0, i;
6377         char buf[32];
6378
6379         for_each_domain(cpu, sd)
6380                 domain_num++;
6381         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6382         if (table == NULL)
6383                 return NULL;
6384
6385         i = 0;
6386         for_each_domain(cpu, sd) {
6387                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6388                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6389                 entry->mode = 0555;
6390                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6391                 entry++;
6392                 i++;
6393         }
6394         return table;
6395 }
6396
6397 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6398 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6399 {
6400         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6401         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6402         char buf[32];
6403
6404         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6405         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6406
6407         if (entry == NULL)
6408                 return;
6409
6410         for_each_online_cpu(i) {
6411                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6412                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6413                 entry->mode = 0555;
6414                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6415                 entry++;
6416         }
6417
6418         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6419         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6420 }
6421
6422 /* may be called multiple times per register */
6423 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6424 {
6425         if (sd_sysctl_header)
6426                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6427         sd_sysctl_header = NULL;
6428         if (sd_ctl_dir[0].child)
6429                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6430 }
6431 #else
6432 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6433 {
6434 }
6435 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6436 {
6437 }
6438 #endif
6439
6440 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6441 {
6442         if (!rq->online) {
6443                 const struct sched_class *class;
6444
6445                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6446                 rq->online = 1;
6447
6448                 for_each_class(class) {
6449                         if (class->rq_online)
6450                                 class->rq_online(rq);
6451                 }
6452         }
6453 }
6454
6455 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6456 {
6457         if (rq->online) {
6458                 const struct sched_class *class;
6459
6460                 for_each_class(class) {
6461                         if (class->rq_offline)
6462                                 class->rq_offline(rq);
6463                 }
6464
6465                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6466                 rq->online = 0;
6467         }
6468 }
6469
6470 /*
6471  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6472  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6473  */
6474 static int __cpuinit
6475 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6476 {
6477         struct task_struct *p;
6478         int cpu = (long)hcpu;
6479         unsigned long flags;
6480         struct rq *rq;
6481
6482         switch (action) {
6483
6484         case CPU_UP_PREPARE:
6485         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6486                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6487                 if (IS_ERR(p))
6488                         return NOTIFY_BAD;
6489                 kthread_bind(p, cpu);
6490                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6491                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6492                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6493                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6494                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6495                 break;
6496
6497         case CPU_ONLINE:
6498         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6499                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6500                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6501
6502                 /* Update our root-domain */
6503                 rq = cpu_rq(cpu);
6504                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6505                 if (rq->rd) {
6506                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6507
6508                         set_rq_online(rq);
6509                 }
6510                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6511                 break;
6512
6513 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6514         case CPU_UP_CANCELED:
6515         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6516                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6517                         break;
6518                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6519                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6520                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6521                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6522                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6523                 break;
6524
6525         case CPU_DEAD:
6526         case CPU_DEAD_FROZEN:
6527                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6528                 migrate_live_tasks(cpu);
6529                 rq = cpu_rq(cpu);
6530                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6531                 rq->migration_thread = NULL;
6532                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6533                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6534                 update_rq_clock(rq);
6535                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6536                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6537                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6538                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6539                 migrate_dead_tasks(cpu);
6540                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6541                 cpuset_unlock();
6542                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6543                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6544
6545                 /*
6546                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6547                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6548                  * the requestors.
6549                  */
6550                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6551                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6552                         struct migration_req *req;
6553
6554                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6555                                          struct migration_req, list);
6556                         list_del_init(&req->list);
6557                         complete(&req->done);
6558                 }
6559                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6560                 break;
6561
6562         case CPU_DYING:
6563         case CPU_DYING_FROZEN:
6564                 /* Update our root-domain */
6565                 rq = cpu_rq(cpu);
6566                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6567                 if (rq->rd) {
6568                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6569                         set_rq_offline(rq);
6570                 }
6571                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6572                 break;
6573 #endif
6574         }
6575         return NOTIFY_OK;
6576 }
6577
6578 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6579  * happens before everything else.
6580  */
6581 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6582         .notifier_call = migration_call,
6583         .priority = 10
6584 };
6585
6586 static int __init migration_init(void)
6587 {
6588         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6589         int err;
6590
6591         /* Start one for the boot CPU: */
6592         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6593         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6594         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6595         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6596
6597         return err;
6598 }
6599 early_initcall(migration_init);
6600 #endif
6601
6602 #ifdef CONFIG_SMP
6603
6604 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6605
6606 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6607                                   cpumask_t *groupmask)
6608 {
6609         struct sched_group *group = sd->groups;
6610         char str[256];
6611
6612         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6613         cpus_clear(*groupmask);
6614
6615         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6616
6617         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6618                 printk("does not load-balance\n");
6619                 if (sd->parent)
6620                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6621                                         " has parent");
6622                 return -1;
6623         }
6624
6625         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6626
6627         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6628                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6629                                 "CPU%d\n", cpu);
6630         }
6631         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6632                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6633                                 " CPU%d\n", cpu);
6634         }
6635
6636         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6637         do {
6638                 if (!group) {
6639                         printk("\n");
6640                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6641                         break;
6642                 }
6643
6644                 if (!group->__cpu_power) {
6645                         printk(KERN_CONT "\n");
6646                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6647                                         "set\n");
6648                         break;
6649                 }
6650
6651                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6652                         printk(KERN_CONT "\n");
6653                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6654                         break;
6655                 }
6656
6657                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6658                         printk(KERN_CONT "\n");
6659                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6660                         break;
6661                 }
6662
6663                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6664
6665                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6666                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6667
6668                 group = group->next;
6669         } while (group != sd->groups);
6670         printk(KERN_CONT "\n");
6671
6672         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6673                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6674
6675         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6676                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6677                         "of domain->span\n");
6678         return 0;
6679 }
6680
6681 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6682 {
6683         cpumask_t *groupmask;
6684         int level = 0;
6685
6686         if (!sd) {
6687                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6688                 return;
6689         }
6690
6691         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6692
6693         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6694         if (!groupmask) {
6695                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6696                 return;
6697         }
6698
6699         for (;;) {
6700                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6701                         break;
6702                 level++;
6703                 sd = sd->parent;
6704                 if (!sd)
6705                         break;
6706         }
6707         kfree(groupmask);
6708 }
6709 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6710 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6711 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6712
6713 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6714 {
6715         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6716                 return 1;
6717
6718         /* Following flags need at least 2 groups */
6719         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6720                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6721                          SD_BALANCE_FORK |
6722                          SD_BALANCE_EXEC |
6723                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6724                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6725                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6726                         return 0;
6727         }
6728
6729         /* Following flags don't use groups */
6730         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6731                          SD_WAKE_AFFINE |
6732                          SD_WAKE_BALANCE))
6733                 return 0;
6734
6735         return 1;
6736 }
6737
6738 static int
6739 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6740 {
6741         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6742
6743         if (sd_degenerate(parent))
6744                 return 1;
6745
6746         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6747                 return 0;
6748
6749         /* Does parent contain flags not in child? */
6750         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6751         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6752                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6753         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6754         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6755                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6756                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6757                                 SD_BALANCE_FORK |
6758                                 SD_BALANCE_EXEC |
6759                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6760                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6761         }
6762         if (~cflags & pflags)
6763                 return 0;
6764
6765         return 1;
6766 }
6767
6768 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6769 {
6770         unsigned long flags;
6771
6772         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6773
6774         if (rq->rd) {
6775                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6776
6777                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6778                         set_rq_offline(rq);
6779
6780                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6781
6782                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6783                         kfree(old_rd);
6784         }
6785
6786         atomic_inc(&rd->refcount);
6787         rq->rd = rd;
6788
6789         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6790         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6791                 set_rq_online(rq);
6792
6793         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6794 }
6795
6796 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6797 {
6798         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6799
6800         cpus_clear(rd->span);
6801         cpus_clear(rd->online);
6802
6803         cpupri_init(&rd->cpupri);
6804 }
6805
6806 static void init_defrootdomain(void)
6807 {
6808         init_rootdomain(&def_root_domain);
6809         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6810 }
6811
6812 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6813 {
6814         struct root_domain *rd;
6815
6816         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6817         if (!rd)
6818                 return NULL;
6819
6820         init_rootdomain(rd);
6821
6822         return rd;
6823 }
6824
6825 /*
6826  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6827  * hold the hotplug lock.
6828  */
6829 static void
6830 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6831 {
6832         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6833         struct sched_domain *tmp;
6834
6835         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6836         for (tmp = sd; tmp; ) {
6837                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6838                 if (!parent)
6839