Merge branch 'linus' into cpus4096
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
271         /* schedulable entities of this group on each cpu */
272         struct sched_entity **se;
273         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
274         struct cfs_rq **cfs_rq;
275         unsigned long shares;
276 #endif
277
278 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
279         struct sched_rt_entity **rt_se;
280         struct rt_rq **rt_rq;
281
282         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
283 #endif
284
285         struct rcu_head rcu;
286         struct list_head list;
287
288         struct task_group *parent;
289         struct list_head siblings;
290         struct list_head children;
291 };
292
293 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
294
295 /*
296  * Root task group.
297  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
298  *      be a child to this group.
299  */
300 struct task_group root_task_group;
301
302 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
303 /* Default task group's sched entity on each cpu */
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
305 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
306 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
307 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
308
309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
310 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
311 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
312 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
313 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
314 #define root_task_group init_task_group
315 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
316
317 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
318  * a task group's cpu shares.
319  */
320 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
321
322 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         tg = p->user->tg;
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
457 #endif
458 #ifdef CONFIG_SMP
459         unsigned long rt_nr_migratory;
460         int overloaded;
461 #endif
462         int rt_throttled;
463         u64 rt_time;
464         u64 rt_runtime;
465         /* Nests inside the rq lock: */
466         spinlock_t rt_runtime_lock;
467
468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         unsigned long rt_nr_boosted;
470
471         struct rq *rq;
472         struct list_head leaf_rt_rq_list;
473         struct task_group *tg;
474         struct sched_rt_entity *rt_se;
475 #endif
476 };
477
478 #ifdef CONFIG_SMP
479
480 /*
481  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
482  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
483  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
484  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
485  * object.
486  *
487  */
488 struct root_domain {
489         atomic_t refcount;
490         cpumask_var_t span;
491         cpumask_var_t online;
492
493         /*
494          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
495          * one runnable RT task.
496          */
497         cpumask_var_t rto_mask;
498         atomic_t rto_count;
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct cpupri cpupri;
501 #endif
502 };
503
504 /*
505  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
506  * members (mimicking the global state we have today).
507  */
508 static struct root_domain def_root_domain;
509
510 #endif
511
512 /*
513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
514  *
515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
518  */
519 struct rq {
520         /* runqueue lock: */
521         spinlock_t lock;
522
523         /*
524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
526          */
527         unsigned long nr_running;
528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
530         unsigned char idle_at_tick;
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ
532         unsigned long last_tick_seen;
533         unsigned char in_nohz_recently;
534 #endif
535         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
536         struct load_weight load;
537         unsigned long nr_load_updates;
538         u64 nr_switches;
539
540         struct cfs_rq cfs;
541         struct rt_rq rt;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
545         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
548         struct list_head leaf_rt_rq_list;
549 #endif
550
551         /*
552          * This is part of a global counter where only the total sum
553          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
554          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
555          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
556          */
557         unsigned long nr_uninterruptible;
558
559         struct task_struct *curr, *idle;
560         unsigned long next_balance;
561         struct mm_struct *prev_mm;
562
563         u64 clock;
564
565         atomic_t nr_iowait;
566
567 #ifdef CONFIG_SMP
568         struct root_domain *rd;
569         struct sched_domain *sd;
570
571         /* For active balancing */
572         int active_balance;
573         int push_cpu;
574         /* cpu of this runqueue: */
575         int cpu;
576         int online;
577
578         unsigned long avg_load_per_task;
579
580         struct task_struct *migration_thread;
581         struct list_head migration_queue;
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
585 #ifdef CONFIG_SMP
586         int hrtick_csd_pending;
587         struct call_single_data hrtick_csd;
588 #endif
589         struct hrtimer hrtick_timer;
590 #endif
591
592 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
593         /* latency stats */
594         struct sched_info rq_sched_info;
595
596         /* sys_sched_yield() stats */
597         unsigned int yld_exp_empty;
598         unsigned int yld_act_empty;
599         unsigned int yld_both_empty;
600         unsigned int yld_count;
601
602         /* schedule() stats */
603         unsigned int sched_switch;
604         unsigned int sched_count;
605         unsigned int sched_goidle;
606
607         /* try_to_wake_up() stats */
608         unsigned int ttwu_count;
609         unsigned int ttwu_local;
610
611         /* BKL stats */
612         unsigned int bkl_count;
613 #endif
614 };
615
616 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
617
618 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
619 {
620         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
621 }
622
623 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
624 {
625 #ifdef CONFIG_SMP
626         return rq->cpu;
627 #else
628         return 0;
629 #endif
630 }
631
632 /*
633  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
634  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
635  *
636  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
637  * preempt-disabled sections.
638  */
639 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
640         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
641
642 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
643 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
644 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
645 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
646
647 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
648 {
649         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
650 }
651
652 /*
653  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
654  */
655 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
656 # define const_debug __read_mostly
657 #else
658 # define const_debug static const
659 #endif
660
661 /**
662  * runqueue_is_locked
663  *
664  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
665  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
666  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
667  */
668 int runqueue_is_locked(void)
669 {
670         int cpu = get_cpu();
671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
672         int ret;
673
674         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
675         put_cpu();
676         return ret;
677 }
678
679 /*
680  * Debugging: various feature bits
681  */
682
683 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
684         __SCHED_FEAT_##name ,
685
686 enum {
687 #include "sched_features.h"
688 };
689
690 #undef SCHED_FEAT
691
692 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
693         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
694
695 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
696 #include "sched_features.h"
697         0;
698
699 #undef SCHED_FEAT
700
701 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         #name ,
704
705 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
706 #include "sched_features.h"
707         NULL
708 };
709
710 #undef SCHED_FEAT
711
712 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
713 {
714         int i;
715
716         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
717                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
718                         seq_puts(m, "NO_");
719                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
720         }
721         seq_puts(m, "\n");
722
723         return 0;
724 }
725
726 static ssize_t
727 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
728                 size_t cnt, loff_t *ppos)
729 {
730         char buf[64];
731         char *cmp = buf;
732         int neg = 0;
733         int i;
734
735         if (cnt > 63)
736                 cnt = 63;
737
738         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
739                 return -EFAULT;
740
741         buf[cnt] = 0;
742
743         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
744                 neg = 1;
745                 cmp += 3;
746         }
747
748         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
749                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
750
751                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
752                         if (neg)
753                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
754                         else
755                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
756                         break;
757                 }
758         }
759
760         if (!sched_feat_names[i])
761                 return -EINVAL;
762
763         filp->f_pos += cnt;
764
765         return cnt;
766 }
767
768 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
769 {
770         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
771 }
772
773 static struct file_operations sched_feat_fops = {
774         .open           = sched_feat_open,
775         .write          = sched_feat_write,
776         .read           = seq_read,
777         .llseek         = seq_lseek,
778         .release        = single_release,
779 };
780
781 static __init int sched_init_debug(void)
782 {
783         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
784                         &sched_feat_fops);
785
786         return 0;
787 }
788 late_initcall(sched_init_debug);
789
790 #endif
791
792 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
793
794 /*
795  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
796  * Limited because this is done with IRQs disabled.
797  */
798 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
799
800 /*
801  * ratelimit for updating the group shares.
802  * default: 0.25ms
803  */
804 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
805
806 /*
807  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
808  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
809  * default: 4
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
812
813 /*
814  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
815  * default: 1s
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
818
819 static __read_mostly int scheduler_running;
820
821 /*
822  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
823  * default: 0.95s
824  */
825 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
826
827 static inline u64 global_rt_period(void)
828 {
829         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
830 }
831
832 static inline u64 global_rt_runtime(void)
833 {
834         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
835                 return RUNTIME_INF;
836
837         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 #ifndef prepare_arch_switch
841 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
842 #endif
843 #ifndef finish_arch_switch
844 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
845 #endif
846
847 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return rq->curr == p;
850 }
851
852 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
853 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
854 {
855         return task_current(rq, p);
856 }
857
858 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
859 {
860 }
861
862 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
863 {
864 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
865         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
866         rq->lock.owner = current;
867 #endif
868         /*
869          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
870          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
871          * prev into current:
872          */
873         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
874
875         spin_unlock_irq(&rq->lock);
876 }
877
878 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
879 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
880 {
881 #ifdef CONFIG_SMP
882         return p->oncpu;
883 #else
884         return task_current(rq, p);
885 #endif
886 }
887
888 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
889 {
890 #ifdef CONFIG_SMP
891         /*
892          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
893          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
894          * here.
895          */
896         next->oncpu = 1;
897 #endif
898 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 #else
901         spin_unlock(&rq->lock);
902 #endif
903 }
904
905 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         /*
909          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
910          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
911          * finished.
912          */
913         smp_wmb();
914         prev->oncpu = 0;
915 #endif
916 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         local_irq_enable();
918 #endif
919 }
920 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
921
922 /*
923  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
924  * Must be called interrupts disabled.
925  */
926 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
927         __acquires(rq->lock)
928 {
929         for (;;) {
930                 struct rq *rq = task_rq(p);
931                 spin_lock(&rq->lock);
932                 if (likely(rq == task_rq(p)))
933                         return rq;
934                 spin_unlock(&rq->lock);
935         }
936 }
937
938 /*
939  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
940  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
941  * explicitly disabling preemption.
942  */
943 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
944         __acquires(rq->lock)
945 {
946         struct rq *rq;
947
948         for (;;) {
949                 local_irq_save(*flags);
950                 rq = task_rq(p);
951                 spin_lock(&rq->lock);
952                 if (likely(rq == task_rq(p)))
953                         return rq;
954                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
955         }
956 }
957
958 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
959 {
960         struct rq *rq = task_rq(p);
961
962         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
963         spin_unlock_wait(&rq->lock);
964 }
965
966 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
967         __releases(rq->lock)
968 {
969         spin_unlock(&rq->lock);
970 }
971
972 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976 }
977
978 /*
979  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
980  */
981 static struct rq *this_rq_lock(void)
982         __acquires(rq->lock)
983 {
984         struct rq *rq;
985
986         local_irq_disable();
987         rq = this_rq();
988         spin_lock(&rq->lock);
989
990         return rq;
991 }
992
993 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
994 /*
995  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
996  *
997  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
998  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
999  * reschedule event.
1000  *
1001  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1002  * rq->lock.
1003  */
1004
1005 /*
1006  * Use hrtick when:
1007  *  - enabled by features
1008  *  - hrtimer is actually high res
1009  */
1010 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1011 {
1012         if (!sched_feat(HRTICK))
1013                 return 0;
1014         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1015                 return 0;
1016         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1022                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * High-resolution timer tick.
1027  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1028  */
1029 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1030 {
1031         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1032
1033         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1034
1035         spin_lock(&rq->lock);
1036         update_rq_clock(rq);
1037         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1038         spin_unlock(&rq->lock);
1039
1040         return HRTIMER_NORESTART;
1041 }
1042
1043 #ifdef CONFIG_SMP
1044 /*
1045  * called from hardirq (IPI) context
1046  */
1047 static void __hrtick_start(void *arg)
1048 {
1049         struct rq *rq = arg;
1050
1051         spin_lock(&rq->lock);
1052         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1053         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1054         spin_unlock(&rq->lock);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Called to set the hrtick timer state.
1059  *
1060  * called with rq->lock held and irqs disabled
1061  */
1062 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1063 {
1064         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1065         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1066
1067         hrtimer_set_expires(timer, time);
1068
1069         if (rq == this_rq()) {
1070                 hrtimer_restart(timer);
1071         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1072                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1073                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1074         }
1075 }
1076
1077 static int
1078 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1079 {
1080         int cpu = (int)(long)hcpu;
1081
1082         switch (action) {
1083         case CPU_UP_CANCELED:
1084         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1085         case CPU_DOWN_PREPARE:
1086         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1087         case CPU_DEAD:
1088         case CPU_DEAD_FROZEN:
1089                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1090                 return NOTIFY_OK;
1091         }
1092
1093         return NOTIFY_DONE;
1094 }
1095
1096 static __init void init_hrtick(void)
1097 {
1098         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1099 }
1100 #else
1101 /*
1102  * Called to set the hrtick timer state.
1103  *
1104  * called with rq->lock held and irqs disabled
1105  */
1106 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1107 {
1108         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1109 }
1110
1111 static inline void init_hrtick(void)
1112 {
1113 }
1114 #endif /* CONFIG_SMP */
1115
1116 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1117 {
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1120
1121         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1122         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1123         rq->hrtick_csd.info = rq;
1124 #endif
1125
1126         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1127         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1128         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1129 }
1130 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1131 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1132 {
1133 }
1134
1135 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_hrtick(void)
1140 {
1141 }
1142 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1143
1144 /*
1145  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1146  *
1147  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1148  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1149  * the target CPU.
1150  */
1151 #ifdef CONFIG_SMP
1152
1153 #ifndef tsk_is_polling
1154 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1155 #endif
1156
1157 static void resched_task(struct task_struct *p)
1158 {
1159         int cpu;
1160
1161         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1162
1163         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1164                 return;
1165
1166         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1167
1168         cpu = task_cpu(p);
1169         if (cpu == smp_processor_id())
1170                 return;
1171
1172         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1173         smp_mb();
1174         if (!tsk_is_polling(p))
1175                 smp_send_reschedule(cpu);
1176 }
1177
1178 static void resched_cpu(int cpu)
1179 {
1180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1181         unsigned long flags;
1182
1183         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1184                 return;
1185         resched_task(cpu_curr(cpu));
1186         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1187 }
1188
1189 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1190 /*
1191  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1192  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1193  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1194  * idle system the next event might even be infinite time into the
1195  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1196  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1197  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1198  * wheel for the next timer event.
1199  */
1200 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1201 {
1202         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1203
1204         if (cpu == smp_processor_id())
1205                 return;
1206
1207         /*
1208          * This is safe, as this function is called with the timer
1209          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1210          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1211          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1212          * timer into account automatically.
1213          */
1214         if (rq->curr != rq->idle)
1215                 return;
1216
1217         /*
1218          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1219          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1220          * idle task through an additional NOOP schedule()
1221          */
1222         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1230
1231 #else /* !CONFIG_SMP */
1232 static void resched_task(struct task_struct *p)
1233 {
1234         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1235         set_tsk_need_resched(p);
1236 }
1237 #endif /* CONFIG_SMP */
1238
1239 #if BITS_PER_LONG == 32
1240 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1241 #else
1242 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1243 #endif
1244
1245 #define WMULT_SHIFT     32
1246
1247 /*
1248  * Shift right and round:
1249  */
1250 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1251
1252 /*
1253  * delta *= weight / lw
1254  */
1255 static unsigned long
1256 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1257                 struct load_weight *lw)
1258 {
1259         u64 tmp;
1260
1261         if (!lw->inv_weight) {
1262                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1263                         lw->inv_weight = 1;
1264                 else
1265                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1266                                 / (lw->weight+1);
1267         }
1268
1269         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1270         /*
1271          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1272          */
1273         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1274                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1275                         WMULT_SHIFT/2);
1276         else
1277                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1278
1279         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1280 }
1281
1282 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1283 {
1284         lw->weight += inc;
1285         lw->inv_weight = 0;
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1289 {
1290         lw->weight -= dec;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1296  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1297  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1298  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1299  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1300  * slice expiry etc.
1301  */
1302
1303 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1304 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1305
1306 /*
1307  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1308  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1309  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1310  * that remained on nice 0.
1311  *
1312  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1313  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1314  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1315  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1316  * the relative distance between them is ~25%.)
1317  */
1318 static const int prio_to_weight[40] = {
1319  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1320  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1321  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1322  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1323  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1324  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1325  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1326  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1327 };
1328
1329 /*
1330  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1331  *
1332  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1333  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1334  * into multiplications:
1335  */
1336 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1337  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1338  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1339  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1340  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1341  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1342  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1343  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1344  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1345 };
1346
1347 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1348
1349 /*
1350  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1351  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1352  * structures to the load-balancing proper:
1353  */
1354 struct rq_iterator {
1355         void *arg;
1356         struct task_struct *(*start)(void *);
1357         struct task_struct *(*next)(void *);
1358 };
1359
1360 #ifdef CONFIG_SMP
1361 static unsigned long
1362 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1363               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1364               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1365               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1366
1367 static int
1368 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1370                    struct rq_iterator *iterator);
1371 #endif
1372
1373 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1374 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1375 #else
1376 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1377 #endif
1378
1379 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1380 {
1381         update_load_add(&rq->load, load);
1382 }
1383
1384 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1385 {
1386         update_load_sub(&rq->load, load);
1387 }
1388
1389 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1390 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1391
1392 /*
1393  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1394  * leaving it for the final time.
1395  */
1396 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1397 {
1398         struct task_group *parent, *child;
1399         int ret;
1400
1401         rcu_read_lock();
1402         parent = &root_task_group;
1403 down:
1404         ret = (*down)(parent, data);
1405         if (ret)
1406                 goto out_unlock;
1407         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1408                 parent = child;
1409                 goto down;
1410
1411 up:
1412                 continue;
1413         }
1414         ret = (*up)(parent, data);
1415         if (ret)
1416                 goto out_unlock;
1417
1418         child = parent;
1419         parent = parent->parent;
1420         if (parent)
1421                 goto up;
1422 out_unlock:
1423         rcu_read_unlock();
1424
1425         return ret;
1426 }
1427
1428 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1429 {
1430         return 0;
1431 }
1432 #endif
1433
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1436 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1437 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1438
1439 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1440 {
1441         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1442         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1443
1444         if (nr_running)
1445                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1446         else
1447                 rq->avg_load_per_task = 0;
1448
1449         return rq->avg_load_per_task;
1450 }
1451
1452 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1453
1454 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1455
1456 /*
1457  * Calculate and set the cpu's group shares.
1458  */
1459 static void
1460 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1461                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1462 {
1463         unsigned long shares;
1464         unsigned long rq_weight;
1465
1466         if (!tg->se[cpu])
1467                 return;
1468
1469         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1470
1471         /*
1472          *           \Sum shares * rq_weight
1473          * shares =  -----------------------
1474          *               \Sum rq_weight
1475          *
1476          */
1477         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1478         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1479
1480         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1481                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1482                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1483                 unsigned long flags;
1484
1485                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1486                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1487
1488                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1489                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1490         }
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1495  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1496  * parent group depends on the shares of its child groups.
1497  */
1498 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1499 {
1500         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1501         unsigned long shares = 0;
1502         struct sched_domain *sd = data;
1503         int i;
1504
1505         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1506                 /*
1507                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1508                  * is one of average load so that when a new task gets to
1509                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1510                  */
1511                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1512                 if (!weight)
1513                         weight = NICE_0_LOAD;
1514
1515                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1516                 rq_weight += weight;
1517                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1518         }
1519
1520         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1521                 shares = tg->shares;
1522
1523         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1524                 shares = tg->shares;
1525
1526         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1527                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1528
1529         return 0;
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1534  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1535  * group is a fraction of its parents load.
1536  */
1537 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1538 {
1539         unsigned long load;
1540         long cpu = (long)data;
1541
1542         if (!tg->parent) {
1543                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1544         } else {
1545                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1546                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1547                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1548         }
1549
1550         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1551
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1556 {
1557         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1558         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1559
1560         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1561                 sd->last_update = now;
1562                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1563         }
1564 }
1565
1566 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1567 {
1568         spin_unlock(&rq->lock);
1569         update_shares(sd);
1570         spin_lock(&rq->lock);
1571 }
1572
1573 static void update_h_load(long cpu)
1574 {
1575         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1576 }
1577
1578 #else
1579
1580 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1581 {
1582 }
1583
1584 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1585 {
1586 }
1587
1588 #endif
1589
1590 #endif
1591
1592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1593 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1594 {
1595 #ifdef CONFIG_SMP
1596         cfs_rq->shares = shares;
1597 #endif
1598 }
1599 #endif
1600
1601 #include "sched_stats.h"
1602 #include "sched_idletask.c"
1603 #include "sched_fair.c"
1604 #include "sched_rt.c"
1605 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1606 # include "sched_debug.c"
1607 #endif
1608
1609 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1610 #define for_each_class(class) \
1611    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1612
1613 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1614 {
1615         rq->nr_running++;
1616 }
1617
1618 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1619 {
1620         rq->nr_running--;
1621 }
1622
1623 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1624 {
1625         if (task_has_rt_policy(p)) {
1626                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1627                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1628                 return;
1629         }
1630
1631         /*
1632          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1633          */
1634         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1635                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1636                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1637                 return;
1638         }
1639
1640         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1641         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1642 }
1643
1644 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1645 {
1646         s64 diff = sample - *avg;
1647         *avg += diff >> 3;
1648 }
1649
1650 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1651 {
1652         sched_info_queued(p);
1653         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1654         p->se.on_rq = 1;
1655 }
1656
1657 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1658 {
1659         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1660                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1661                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1662                 p->se.last_wakeup = 0;
1663         }
1664
1665         sched_info_dequeued(p);
1666         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1667         p->se.on_rq = 0;
1668 }
1669
1670 /*
1671  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1672  */
1673 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1674 {
1675         return p->static_prio;
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1680  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1681  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1682  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1683  * estimator recalculates.
1684  */
1685 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1686 {
1687         int prio;
1688
1689         if (task_has_rt_policy(p))
1690                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1691         else
1692                 prio = __normal_prio(p);
1693         return prio;
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1698  * taken into account by the scheduler. This value might
1699  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1700  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1701  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1702  */
1703 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1704 {
1705         p->normal_prio = normal_prio(p);
1706         /*
1707          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1708          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1709          * to the normal priority:
1710          */
1711         if (!rt_prio(p->prio))
1712                 return p->normal_prio;
1713         return p->prio;
1714 }
1715
1716 /*
1717  * activate_task - move a task to the runqueue.
1718  */
1719 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1720 {
1721         if (task_contributes_to_load(p))
1722                 rq->nr_uninterruptible--;
1723
1724         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1725         inc_nr_running(rq);
1726 }
1727
1728 /*
1729  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1730  */
1731 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1732 {
1733         if (task_contributes_to_load(p))
1734                 rq->nr_uninterruptible++;
1735
1736         dequeue_task(rq, p, sleep);
1737         dec_nr_running(rq);
1738 }
1739
1740 /**
1741  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1742  * @p: the task in question.
1743  */
1744 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1745 {
1746         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1747 }
1748
1749 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1750 {
1751         set_task_rq(p, cpu);
1752 #ifdef CONFIG_SMP
1753         /*
1754          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1755          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1756          * per-task data have been completed by this moment.
1757          */
1758         smp_wmb();
1759         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1760 #endif
1761 }
1762
1763 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1764                                        const struct sched_class *prev_class,
1765                                        int oldprio, int running)
1766 {
1767         if (prev_class != p->sched_class) {
1768                 if (prev_class->switched_from)
1769                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1770                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1771         } else
1772                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1773 }
1774
1775 #ifdef CONFIG_SMP
1776
1777 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1778 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1779 {
1780         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Is this task likely cache-hot:
1785  */
1786 static int
1787 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1788 {
1789         s64 delta;
1790
1791         /*
1792          * Buddy candidates are cache hot:
1793          */
1794         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1795                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1796                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1797                 return 1;
1798
1799         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1800                 return 0;
1801
1802         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1803                 return 1;
1804         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1805                 return 0;
1806
1807         delta = now - p->se.exec_start;
1808
1809         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1810 }
1811
1812
1813 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1814 {
1815         int old_cpu = task_cpu(p);
1816         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1817         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1818                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1819         u64 clock_offset;
1820
1821         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1822
1823 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1824         if (p->se.wait_start)
1825                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1826         if (p->se.sleep_start)
1827                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1828         if (p->se.block_start)
1829                 p->se.block_start -= clock_offset;
1830         if (old_cpu != new_cpu) {
1831                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1832                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1833                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1834         }
1835 #endif
1836         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1837                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1838
1839         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1840 }
1841
1842 struct migration_req {
1843         struct list_head list;
1844
1845         struct task_struct *task;
1846         int dest_cpu;
1847
1848         struct completion done;
1849 };
1850
1851 /*
1852  * The task's runqueue lock must be held.
1853  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1854  */
1855 static int
1856 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1857 {
1858         struct rq *rq = task_rq(p);
1859
1860         /*
1861          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1862          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1863          */
1864         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1865                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1866                 return 0;
1867         }
1868
1869         init_completion(&req->done);
1870         req->task = p;
1871         req->dest_cpu = dest_cpu;
1872         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1873
1874         return 1;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1879  *
1880  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1881  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1882  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1883  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1884  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1885  * @p has remained unscheduled the whole time.
1886  *
1887  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1888  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1889  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1890  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1891  * waiting to become inactive.
1892  */
1893 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1894 {
1895         unsigned long flags;
1896         int running, on_rq;
1897         unsigned long ncsw;
1898         struct rq *rq;
1899
1900         for (;;) {
1901                 /*
1902                  * We do the initial early heuristics without holding
1903                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1904                  * the runqueue lock when things look like they will
1905                  * work out!
1906                  */
1907                 rq = task_rq(p);
1908
1909                 /*
1910                  * If the task is actively running on another CPU
1911                  * still, just relax and busy-wait without holding
1912                  * any locks.
1913                  *
1914                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1915                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1916                  * But we don't care, since "task_running()" will
1917                  * return false if the runqueue has changed and p
1918                  * is actually now running somewhere else!
1919                  */
1920                 while (task_running(rq, p)) {
1921                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1922                                 return 0;
1923                         cpu_relax();
1924                 }
1925
1926                 /*
1927                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1928                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1929                  * just go back and repeat.
1930                  */
1931                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1932                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1933                 running = task_running(rq, p);
1934                 on_rq = p->se.on_rq;
1935                 ncsw = 0;
1936                 if (!match_state || p->state == match_state)
1937                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1938                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1939
1940                 /*
1941                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1942                  */
1943                 if (unlikely(!ncsw))
1944                         break;
1945
1946                 /*
1947                  * Was it really running after all now that we
1948                  * checked with the proper locks actually held?
1949                  *
1950                  * Oops. Go back and try again..
1951                  */
1952                 if (unlikely(running)) {
1953                         cpu_relax();
1954                         continue;
1955                 }
1956
1957                 /*
1958                  * It's not enough that it's not actively running,
1959                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1960                  * preempted!
1961                  *
1962                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1963                  * running right now), it's preempted, and we should
1964                  * yield - it could be a while.
1965                  */
1966                 if (unlikely(on_rq)) {
1967                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1968                         continue;
1969                 }
1970
1971                 /*
1972                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1973                  * runnable, which means that it will never become
1974                  * running in the future either. We're all done!
1975                  */
1976                 break;
1977         }
1978
1979         return ncsw;
1980 }
1981
1982 /***
1983  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1984  * @p: the to-be-kicked thread
1985  *
1986  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1987  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1988  *
1989  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1990  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1991  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1992  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1993  * achieved as well.
1994  */
1995 void kick_process(struct task_struct *p)
1996 {
1997         int cpu;
1998
1999         preempt_disable();
2000         cpu = task_cpu(p);
2001         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2002                 smp_send_reschedule(cpu);
2003         preempt_enable();
2004 }
2005
2006 /*
2007  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2008  * according to the scheduling class and "nice" value.
2009  *
2010  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2011  * balance conservatively.
2012  */
2013 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2014 {
2015         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2016         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2017
2018         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2019                 return total;
2020
2021         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2026  * according to the scheduling class and "nice" value.
2027  */
2028 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2029 {
2030         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2031         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2032
2033         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2034                 return total;
2035
2036         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2041  * domain.
2042  */
2043 static struct sched_group *
2044 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2045 {
2046         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2047         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2048         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2049         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2050
2051         do {
2052                 unsigned long load, avg_load;
2053                 int local_group;
2054                 int i;
2055
2056                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2057                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2058                                         &p->cpus_allowed))
2059                         continue;
2060
2061                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2062                                                sched_group_cpus(group));
2063
2064                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2065                 avg_load = 0;
2066
2067                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2068                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2069                         if (local_group)
2070                                 load = source_load(i, load_idx);
2071                         else
2072                                 load = target_load(i, load_idx);
2073
2074                         avg_load += load;
2075                 }
2076
2077                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2078                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2079                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2080
2081                 if (local_group) {
2082                         this_load = avg_load;
2083                         this = group;
2084                 } else if (avg_load < min_load) {
2085                         min_load = avg_load;
2086                         idlest = group;
2087                 }
2088         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2089
2090         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2091                 return NULL;
2092         return idlest;
2093 }
2094
2095 /*
2096  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2097  */
2098 static int
2099 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2100 {
2101         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2102         int idlest = -1;
2103         int i;
2104
2105         /* Traverse only the allowed CPUs */
2106         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2107                 load = weighted_cpuload(i);
2108
2109                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2110                         min_load = load;
2111                         idlest = i;
2112                 }
2113         }
2114
2115         return idlest;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2120  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2121  * SD_BALANCE_EXEC.
2122  *
2123  * Balance, ie. select the least loaded group.
2124  *
2125  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2126  *
2127  * preempt must be disabled.
2128  */
2129 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2130 {
2131         struct task_struct *t = current;
2132         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2133
2134         for_each_domain(cpu, tmp) {
2135                 /*
2136                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2137                  */
2138                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2139                         break;
2140                 if (tmp->flags & flag)
2141                         sd = tmp;
2142         }
2143
2144         if (sd)
2145                 update_shares(sd);
2146
2147         while (sd) {
2148                 struct sched_group *group;
2149                 int new_cpu, weight;
2150
2151                 if (!(sd->flags & flag)) {
2152                         sd = sd->child;
2153                         continue;
2154                 }
2155
2156                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2157                 if (!group) {
2158                         sd = sd->child;
2159                         continue;
2160                 }
2161
2162                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2163                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2164                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2165                         sd = sd->child;
2166                         continue;
2167                 }
2168
2169                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2170                 cpu = new_cpu;
2171                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2172                 sd = NULL;
2173                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2174                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2175                                 break;
2176                         if (tmp->flags & flag)
2177                                 sd = tmp;
2178                 }
2179                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2180         }
2181
2182         return cpu;
2183 }
2184
2185 #endif /* CONFIG_SMP */
2186
2187 /***
2188  * try_to_wake_up - wake up a thread
2189  * @p: the to-be-woken-up thread
2190  * @state: the mask of task states that can be woken
2191  * @sync: do a synchronous wakeup?
2192  *
2193  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2194  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2195  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2196  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2197  * runnable without the overhead of this.
2198  *
2199  * returns failure only if the task is already active.
2200  */
2201 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2202 {
2203         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2204         unsigned long flags;
2205         long old_state;
2206         struct rq *rq;
2207
2208         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2209                 sync = 0;
2210
2211 #ifdef CONFIG_SMP
2212         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2213                 struct sched_domain *sd;
2214
2215                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2216                 cpu = task_cpu(p);
2217
2218                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2219                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2220                                 update_shares(sd);
2221                                 break;
2222                         }
2223                 }
2224         }
2225 #endif
2226
2227         smp_wmb();
2228         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2229         old_state = p->state;
2230         if (!(old_state & state))
2231                 goto out;
2232
2233         if (p->se.on_rq)
2234                 goto out_running;
2235
2236         cpu = task_cpu(p);
2237         orig_cpu = cpu;
2238         this_cpu = smp_processor_id();
2239
2240 #ifdef CONFIG_SMP
2241         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2242                 goto out_activate;
2243
2244         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2245         if (cpu != orig_cpu) {
2246                 set_task_cpu(p, cpu);
2247                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2248                 /* might preempt at this point */
2249                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2250                 old_state = p->state;
2251                 if (!(old_state & state))
2252                         goto out;
2253                 if (p->se.on_rq)
2254                         goto out_running;
2255
2256                 this_cpu = smp_processor_id();
2257                 cpu = task_cpu(p);
2258         }
2259
2260 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2261         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2262         if (cpu == this_cpu)
2263                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2264         else {
2265                 struct sched_domain *sd;
2266                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2267                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2268                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2269                                 break;
2270                         }
2271                 }
2272         }
2273 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2274
2275 out_activate:
2276 #endif /* CONFIG_SMP */
2277         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2278         if (sync)
2279                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2280         if (orig_cpu != cpu)
2281                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2282         if (cpu == this_cpu)
2283                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2284         else
2285                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2286         update_rq_clock(rq);
2287         activate_task(rq, p, 1);
2288         success = 1;
2289
2290 out_running:
2291         trace_sched_wakeup(rq, p);
2292         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2293
2294         p->state = TASK_RUNNING;
2295 #ifdef CONFIG_SMP
2296         if (p->sched_class->task_wake_up)
2297                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2298 #endif
2299 out:
2300         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2301
2302         task_rq_unlock(rq, &flags);
2303
2304         return success;
2305 }
2306
2307 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2308 {
2309         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2310 }
2311 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2312
2313 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2314 {
2315         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2320  * p is forked by current.
2321  *
2322  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2323  */
2324 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2325 {
2326         p->se.exec_start                = 0;
2327         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2328         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2329         p->se.last_wakeup               = 0;
2330         p->se.avg_overlap               = 0;
2331
2332 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2333         p->se.wait_start                = 0;
2334         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2335         p->se.sleep_start               = 0;
2336         p->se.block_start               = 0;
2337         p->se.sleep_max                 = 0;
2338         p->se.block_max                 = 0;
2339         p->se.exec_max                  = 0;
2340         p->se.slice_max                 = 0;
2341         p->se.wait_max                  = 0;
2342 #endif
2343
2344         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2345         p->se.on_rq = 0;
2346         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2347
2348 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2349         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2350 #endif
2351
2352         /*
2353          * We mark the process as running here, but have not actually
2354          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2355          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2356          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2357          */
2358         p->state = TASK_RUNNING;
2359 }
2360
2361 /*
2362  * fork()/clone()-time setup:
2363  */
2364 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2365 {
2366         int cpu = get_cpu();
2367
2368         __sched_fork(p);
2369
2370 #ifdef CONFIG_SMP
2371         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2372 #endif
2373         set_task_cpu(p, cpu);
2374
2375         /*
2376          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2377          */
2378         p->prio = current->normal_prio;
2379         if (!rt_prio(p->prio))
2380                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2381
2382 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2383         if (likely(sched_info_on()))
2384                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2385 #endif
2386 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2387         p->oncpu = 0;
2388 #endif
2389 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2390         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2391         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2392 #endif
2393         put_cpu();
2394 }
2395
2396 /*
2397  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2398  *
2399  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2400  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2401  * on the runqueue and wakes it.
2402  */
2403 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2404 {
2405         unsigned long flags;
2406         struct rq *rq;
2407
2408         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2409         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2410         update_rq_clock(rq);
2411
2412         p->prio = effective_prio(p);
2413
2414         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2415                 activate_task(rq, p, 0);
2416         } else {
2417                 /*
2418                  * Let the scheduling class do new task startup
2419                  * management (if any):
2420                  */
2421                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2422                 inc_nr_running(rq);
2423         }
2424         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2425         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2426 #ifdef CONFIG_SMP
2427         if (p->sched_class->task_wake_up)
2428                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2429 #endif
2430         task_rq_unlock(rq, &flags);
2431 }
2432
2433 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2434
2435 /**
2436  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2437  * @notifier: notifier struct to register
2438  */
2439 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2440 {
2441         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2442 }
2443 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2444
2445 /**
2446  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2447  * @notifier: notifier struct to unregister
2448  *
2449  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2450  */
2451 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2452 {
2453         hlist_del(&notifier->link);
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2456
2457 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2458 {
2459         struct preempt_notifier *notifier;
2460         struct hlist_node *node;
2461
2462         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2463                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2464 }
2465
2466 static void
2467 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2468                                  struct task_struct *next)
2469 {
2470         struct preempt_notifier *notifier;
2471         struct hlist_node *node;
2472
2473         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2474                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2475 }
2476
2477 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2478
2479 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2480 {
2481 }
2482
2483 static void
2484 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2485                                  struct task_struct *next)
2486 {
2487 }
2488
2489 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2490
2491 /**
2492  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2493  * @rq: the runqueue preparing to switch
2494  * @prev: the current task that is being switched out
2495  * @next: the task we are going to switch to.
2496  *
2497  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2498  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2499  * switch.
2500  *
2501  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2502  * hooks.
2503  */
2504 static inline void
2505 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2506                     struct task_struct *next)
2507 {
2508         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2509         prepare_lock_switch(rq, next);
2510         prepare_arch_switch(next);
2511 }
2512
2513 /**
2514  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2515  * @rq: runqueue associated with task-switch
2516  * @prev: the thread we just switched away from.
2517  *
2518  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2519  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2520  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2521  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2522  *
2523  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2524  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2525  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2526  * details.)
2527  */
2528 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2529         __releases(rq->lock)
2530 {
2531         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2532         long prev_state;
2533
2534         rq->prev_mm = NULL;
2535
2536         /*
2537          * A task struct has one reference for the use as "current".
2538          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2539          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2540          * the scheduled task must drop that reference.
2541          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2542          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2543          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2544          * be dropped twice.
2545          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2546          */
2547         prev_state = prev->state;
2548         finish_arch_switch(prev);
2549         finish_lock_switch(rq, prev);
2550 #ifdef CONFIG_SMP
2551         if (current->sched_class->post_schedule)
2552                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2553 #endif
2554
2555         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2556         if (mm)
2557                 mmdrop(mm);
2558         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2559                 /*
2560                  * Remove function-return probe instances associated with this
2561                  * task and put them back on the free list.
2562                  */
2563                 kprobe_flush_task(prev);
2564                 put_task_struct(prev);
2565         }
2566 }
2567
2568 /**
2569  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2570  * @prev: the thread we just switched away from.
2571  */
2572 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2573         __releases(rq->lock)
2574 {
2575         struct rq *rq = this_rq();
2576
2577         finish_task_switch(rq, prev);
2578 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2579         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2580         preempt_enable();
2581 #endif
2582         if (current->set_child_tid)
2583                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2584 }
2585
2586 /*
2587  * context_switch - switch to the new MM and the new
2588  * thread's register state.
2589  */
2590 static inline void
2591 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2592                struct task_struct *next)
2593 {
2594         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2595
2596         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2597         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2598         mm = next->mm;
2599         oldmm = prev->active_mm;
2600         /*
2601          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2602          * combine the page table reload and the switch backend into
2603          * one hypercall.
2604          */
2605         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2606
2607         if (unlikely(!mm)) {
2608                 next->active_mm = oldmm;
2609                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2610                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2611         } else
2612                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2613
2614         if (unlikely(!prev->mm)) {
2615                 prev->active_mm = NULL;
2616                 rq->prev_mm = oldmm;
2617         }
2618         /*
2619          * Since the runqueue lock will be released by the next
2620          * task (which is an invalid locking op but in the case
2621          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2622          * do an early lockdep release here:
2623          */
2624 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2625         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2626 #endif
2627
2628         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2629         switch_to(prev, next, prev);
2630
2631         barrier();
2632         /*
2633          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2634          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2635          * frame will be invalid.
2636          */
2637         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2638 }
2639
2640 /*
2641  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2642  *
2643  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2644  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2645  * number of context switches performed since bootup.
2646  */
2647 unsigned long nr_running(void)
2648 {
2649         unsigned long i, sum = 0;
2650
2651         for_each_online_cpu(i)
2652                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2653
2654         return sum;
2655 }
2656
2657 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2658 {
2659         unsigned long i, sum = 0;
2660
2661         for_each_possible_cpu(i)
2662                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2663
2664         /*
2665          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2666          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2667          */
2668         if (unlikely((long)sum < 0))
2669                 sum = 0;
2670
2671         return sum;
2672 }
2673
2674 unsigned long long nr_context_switches(void)
2675 {
2676         int i;
2677         unsigned long long sum = 0;
2678
2679         for_each_possible_cpu(i)
2680                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2681
2682         return sum;
2683 }
2684
2685 unsigned long nr_iowait(void)
2686 {
2687         unsigned long i, sum = 0;
2688
2689         for_each_possible_cpu(i)
2690                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2691
2692         return sum;
2693 }
2694
2695 unsigned long nr_active(void)
2696 {
2697         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2698
2699         for_each_online_cpu(i) {
2700                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2701                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2702         }
2703
2704         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2705                 uninterruptible = 0;
2706
2707         return running + uninterruptible;
2708 }
2709
2710 /*
2711  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2712  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2713  */
2714 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2715 {
2716         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2717         int i, scale;
2718
2719         this_rq->nr_load_updates++;
2720
2721         /* Update our load: */
2722         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2723                 unsigned long old_load, new_load;
2724
2725                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2726
2727                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2728                 new_load = this_load;
2729                 /*
2730                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2731                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2732                  * example.
2733                  */
2734                 if (new_load > old_load)
2735                         new_load += scale-1;
2736                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2737         }
2738 }
2739
2740 #ifdef CONFIG_SMP
2741
2742 /*
2743  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2744  *
2745  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2746  * you need to do so manually before calling.
2747  */
2748 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2749         __acquires(rq1->lock)
2750         __acquires(rq2->lock)
2751 {
2752         BUG_ON(!irqs_disabled());
2753         if (rq1 == rq2) {
2754                 spin_lock(&rq1->lock);
2755                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2756         } else {
2757                 if (rq1 < rq2) {
2758                         spin_lock(&rq1->lock);
2759                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2760                 } else {
2761                         spin_lock(&rq2->lock);
2762                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2763                 }
2764         }
2765         update_rq_clock(rq1);
2766         update_rq_clock(rq2);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2771  *
2772  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2773  * you need to do so manually after calling.
2774  */
2775 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2776         __releases(rq1->lock)
2777         __releases(rq2->lock)
2778 {
2779         spin_unlock(&rq1->lock);
2780         if (rq1 != rq2)
2781                 spin_unlock(&rq2->lock);
2782         else
2783                 __release(rq2->lock);
2784 }
2785
2786 /*
2787  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2788  */
2789 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2790         __releases(this_rq->lock)
2791         __acquires(busiest->lock)
2792         __acquires(this_rq->lock)
2793 {
2794         int ret = 0;
2795
2796         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2797                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2798                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2799                 BUG_ON(1);
2800         }
2801         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2802                 if (busiest < this_rq) {
2803                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2804                         spin_lock(&busiest->lock);
2805                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2806                         ret = 1;
2807                 } else
2808                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2809         }
2810         return ret;
2811 }
2812
2813 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2814         __releases(busiest->lock)
2815 {
2816         spin_unlock(&busiest->lock);
2817         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2822  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2823  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2824  * the cpu_allowed mask is restored.
2825  */
2826 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2827 {
2828         struct migration_req req;
2829         unsigned long flags;
2830         struct rq *rq;
2831
2832         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2833         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2834             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2835                 goto out;
2836
2837         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2838         /* force the process onto the specified CPU */
2839         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2840                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2841                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2842
2843                 get_task_struct(mt);
2844                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2845                 wake_up_process(mt);
2846                 put_task_struct(mt);
2847                 wait_for_completion(&req.done);
2848
2849                 return;
2850         }
2851 out:
2852         task_rq_unlock(rq, &flags);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2857  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2858  */
2859 void sched_exec(void)
2860 {
2861         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2862         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2863         put_cpu();
2864         if (new_cpu != this_cpu)
2865                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2870  * Both runqueues must be locked.
2871  */
2872 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2873                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2874 {
2875         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2876         set_task_cpu(p, this_cpu);
2877         activate_task(this_rq, p, 0);
2878         /*
2879          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2880          * to be always true for them.
2881          */
2882         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2883 }
2884
2885 /*
2886  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2887  */
2888 static
2889 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2890                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2891                      int *all_pinned)
2892 {
2893         /*
2894          * We do not migrate tasks that are:
2895          * 1) running (obviously), or
2896          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2897          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2898          */
2899         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2900                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2901                 return 0;
2902         }
2903         *all_pinned = 0;
2904
2905         if (task_running(rq, p)) {
2906                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2907                 return 0;
2908         }
2909
2910         /*
2911          * Aggressive migration if:
2912          * 1) task is cache cold, or
2913          * 2) too many balance attempts have failed.
2914          */
2915
2916         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2917                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2918 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2919                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2920                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2921                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2922                 }
2923 #endif
2924                 return 1;
2925         }
2926
2927         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2928                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2929                 return 0;
2930         }
2931         return 1;
2932 }
2933
2934 static unsigned long
2935 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2936               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2937               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2938               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2939 {
2940         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2941         struct task_struct *p;
2942         long rem_load_move = max_load_move;
2943
2944         if (max_load_move == 0)
2945                 goto out;
2946
2947         pinned = 1;
2948
2949         /*
2950          * Start the load-balancing iterator:
2951          */
2952         p = iterator->start(iterator->arg);
2953 next:
2954         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2955                 goto out;
2956
2957         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2958             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2959                 p = iterator->next(iterator->arg);
2960                 goto next;
2961         }
2962
2963         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2964         pulled++;
2965         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2966
2967         /*
2968          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2969          */
2970         if (rem_load_move > 0) {
2971                 if (p->prio < *this_best_prio)
2972                         *this_best_prio = p->prio;
2973                 p = iterator->next(iterator->arg);
2974                 goto next;
2975         }
2976 out:
2977         /*
2978          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2979          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2980          * inside pull_task().
2981          */
2982         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2983
2984         if (all_pinned)
2985                 *all_pinned = pinned;
2986
2987         return max_load_move - rem_load_move;
2988 }
2989
2990 /*
2991  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2992  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2993  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2994  *
2995  * Called with both runqueues locked.
2996  */
2997 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2998                       unsigned long max_load_move,
2999                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                       int *all_pinned)
3001 {
3002         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3003         unsigned long total_load_moved = 0;
3004         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3005
3006         do {
3007                 total_load_moved +=
3008                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3009                                 max_load_move - total_load_moved,
3010                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3011                 class = class->next;
3012
3013                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3014                         break;
3015
3016         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3017
3018         return total_load_moved > 0;
3019 }
3020
3021 static int
3022 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3023                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3024                    struct rq_iterator *iterator)
3025 {
3026         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3027         int pinned = 0;
3028
3029         while (p) {
3030                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3031                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3032                         /*
3033                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3034                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3035                          * stats here rather than inside pull_task().
3036                          */
3037                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3038
3039                         return 1;
3040                 }
3041                 p = iterator->next(iterator->arg);
3042         }
3043
3044         return 0;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3049  * part of active balancing operations within "domain".
3050  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3051  *
3052  * Called with both runqueues locked.
3053  */
3054 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3055                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3056 {
3057         const struct sched_class *class;
3058
3059         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3060                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3061                         return 1;
3062
3063         return 0;
3064 }
3065
3066 /*
3067  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3068  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3069  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3070  */
3071 static struct sched_group *
3072 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3073                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3074                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3075 {
3076         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3077         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3078         unsigned long max_pull;
3079         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3080         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3081         int load_idx, group_imb = 0;
3082 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3083         int power_savings_balance = 1;
3084         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3085         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3086         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3087 #endif
3088
3089         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3090         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3091         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3092
3093         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3094                 load_idx = sd->busy_idx;
3095         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3096                 load_idx = sd->newidle_idx;
3097         else
3098                 load_idx = sd->idle_idx;
3099
3100         do {
3101                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3102                 int local_group;
3103                 int i;
3104                 int __group_imb = 0;
3105                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3106                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3107                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3108                 unsigned long avg_load_per_task;
3109
3110                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3111                                                sched_group_cpus(group));
3112
3113                 if (local_group)
3114                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3115
3116                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3117                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3118                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3119
3120                 max_cpu_load = 0;
3121                 min_cpu_load = ~0UL;
3122
3123                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3124                         struct rq *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                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3236                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
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                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3252                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
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 struct cpumask *cpus)
3392 {
3393         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3394         unsigned long max_load = 0;
3395         int i;
3396
3397         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3398                 unsigned long wl;
3399
3400                 if (!cpumask_test_cpu(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, struct cpumask *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         cpumask_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                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3499                         if (!cpumask_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 (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3517                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3518                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3519                                 all_pinned = 1;
3520                                 goto out_one_pinned;
3521                         }
3522
3523                         if (!busiest->active_balance) {
3524                                 busiest->active_balance = 1;
3525                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3526                                 active_balance = 1;
3527                         }
3528                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3529                         if (active_balance)
3530                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3531
3532                         /*
3533                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3534                          * counter.
3535                          */
3536                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3537                 }
3538         } else
3539                 sd->nr_balance_failed = 0;
3540
3541         if (likely(!active_balance)) {
3542                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3543                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3544         } else {
3545                 /*
3546                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3547                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3548                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3549                  * move_tasks).
3550                  */
3551                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3552                         sd->balance_interval *= 2;
3553         }
3554
3555         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3556             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3557                 ld_moved = -1;
3558
3559         goto out;
3560
3561 out_balanced:
3562         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3563
3564         sd->nr_balance_failed = 0;
3565
3566 out_one_pinned:
3567         /* tune up the balancing interval */
3568         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3569                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3570                 sd->balance_interval *= 2;
3571
3572         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3573             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3574                 ld_moved = -1;
3575         else
3576                 ld_moved = 0;
3577 out:
3578         if (ld_moved)
3579                 update_shares(sd);
3580         return ld_moved;
3581 }
3582
3583 /*
3584  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3585  * tasks if there is an imbalance.
3586  *
3587  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3588  * this_rq is locked.
3589  */
3590 static int
3591 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3592                         struct cpumask *cpus)
3593 {
3594         struct sched_group *group;
3595         struct rq *busiest = NULL;
3596         unsigned long imbalance;
3597         int ld_moved = 0;
3598         int sd_idle = 0;
3599         int all_pinned = 0;
3600
3601         cpumask_setall(cpus);
3602
3603         /*
3604          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3605          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3606          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3607          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3608          */
3609         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3610             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3611                 sd_idle = 1;
3612
3613         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3614 redo:
3615         update_shares_locked(this_rq, sd);
3616         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3617                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3618         if (!group) {
3619                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3620                 goto out_balanced;
3621         }
3622
3623         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3624         if (!busiest) {
3625                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3626                 goto out_balanced;
3627         }
3628
3629         BUG_ON(busiest == this_rq);
3630
3631         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3632
3633         ld_moved = 0;
3634         if (busiest->nr_running > 1) {
3635                 /* Attempt to move tasks */
3636                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3637                 /* this_rq->clock is already updated */
3638                 update_rq_clock(busiest);
3639                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3640                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3641                                         &all_pinned);
3642                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3643
3644                 if (unlikely(all_pinned)) {
3645                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3646                         if (!cpumask_empty(cpus))
3647                                 goto redo;
3648                 }
3649         }
3650
3651         if (!ld_moved) {
3652                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3653                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3654                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3655                         return -1;
3656         } else
3657                 sd->nr_balance_failed = 0;
3658
3659         update_shares_locked(this_rq, sd);
3660         return ld_moved;
3661
3662 out_balanced:
3663         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3664         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3665             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3666                 return -1;
3667         sd->nr_balance_failed = 0;
3668
3669         return 0;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3674  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3675  */
3676 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3677 {
3678         struct sched_domain *sd;
3679         int pulled_task = -1;
3680         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3681         cpumask_var_t tmpmask;
3682
3683         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3684                 return;
3685
3686         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3687                 unsigned long interval;
3688
3689                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3690                         continue;
3691
3692                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3693                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3694                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3695                                                            sd, tmpmask);
3696
3697                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3698                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3699                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3700                 if (pulled_task)
3701                         break;
3702         }
3703         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3704                 /*
3705                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3706                  * a busy processor. So reset next_balance.
3707                  */
3708                 this_rq->next_balance = next_balance;
3709         }
3710         free_cpumask_var(tmpmask);
3711 }
3712
3713 /*
3714  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3715  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3716  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3717  * logical imbalances.
3718  *
3719  * Called with busiest_rq locked.
3720  */
3721 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3722 {
3723         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3724         struct sched_domain *sd;
3725         struct rq *target_rq;
3726
3727         /* Is there any task to move? */
3728         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3729                 return;
3730
3731         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3732
3733         /*
3734          * This condition is "impossible", if it occurs
3735          * we need to fix it. Originally reported by
3736          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3737          */
3738         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3739
3740         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3741         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3742         update_rq_clock(busiest_rq);
3743         update_rq_clock(target_rq);
3744
3745         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3746         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3747                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3748                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3749                                 break;
3750         }
3751
3752         if (likely(sd)) {
3753                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3754
3755                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3756                                   sd, CPU_IDLE))
3757                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3758                 else
3759                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3760         }
3761         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3762 }
3763
3764 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3765 static struct {
3766         atomic_t load_balancer;
3767         cpumask_var_t cpu_mask;
3768 } nohz ____cacheline_aligned = {
3769         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3770 };
3771
3772 /*
3773  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3774  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3775  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3776  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3777  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3778  * arrives...
3779  *
3780  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3781  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3782  * nohz.cpu_mask..
3783  *
3784  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3785  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3786  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3787  * there is no need for ilb owner.
3788  *
3789  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3790  * next busy scheduler_tick()
3791  */
3792 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3793 {
3794         int cpu = smp_processor_id();
3795
3796         if (stop_tick) {
3797                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3798                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3799
3800                 /*
3801                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3802                  */
3803                 if (!cpu_active(cpu) &&
3804                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3805                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3806                                 BUG();
3807                         return 0;
3808                 }
3809
3810                 /* time for ilb owner also to sleep */
3811                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3812                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3813                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3814                         return 0;
3815                 }
3816
3817                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3818                         /* make me the ilb owner */
3819                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3820                                 return 1;
3821                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3822                         return 1;
3823         } else {
3824                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3825                         return 0;
3826
3827                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3828
3829                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3830                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3831                                 BUG();
3832         }
3833         return 0;
3834 }
3835 #endif
3836
3837 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3838
3839 /*
3840  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3841  * and initiates a balancing operation if so.
3842  *
3843  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3844  */
3845 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3846 {
3847         int balance = 1;
3848         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3849         unsigned long interval;
3850         struct sched_domain *sd;
3851         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3852         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3853         int update_next_balance = 0;
3854         int need_serialize;
3855         cpumask_var_t tmp;
3856
3857         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3858         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3859                 return;
3860
3861         for_each_domain(cpu, sd) {
3862                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3863                         continue;
3864
3865                 interval = sd->balance_interval;
3866                 if (idle != CPU_IDLE)
3867                         interval *= sd->busy_factor;
3868
3869                 /* scale ms to jiffies */
3870                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3871                 if (unlikely(!interval))
3872                         interval = 1;
3873                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3874                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3875
3876                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3877
3878                 if (need_serialize) {
3879                         if (!spin_trylock(&balancing))
3880                                 goto out;
3881                 }
3882
3883                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3884                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3885                                 /*
3886                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3887                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3888                                  * not idle.
3889                                  */
3890                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3891                         }
3892                         sd->last_balance = jiffies;
3893                 }
3894                 if (need_serialize)
3895                         spin_unlock(&balancing);
3896 out:
3897                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3898                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3899                         update_next_balance = 1;
3900                 }
3901
3902                 /*
3903                  * Stop the load balance at this level. There is another
3904                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3905                  * actively.
3906                  */
3907                 if (!balance)
3908                         break;
3909         }
3910
3911         /*
3912          * next_balance will be updated only when there is a need.
3913          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3914          * updated.
3915          */
3916         if (likely(update_next_balance))
3917                 rq->next_balance = next_balance;
3918
3919         free_cpumask_var(tmp);
3920 }
3921
3922 /*
3923  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3924  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3925  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3926  */
3927 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3928 {
3929         int this_cpu = smp_processor_id();
3930         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3931         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3932                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3933
3934         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3935
3936 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3937         /*
3938          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3939          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3940          * stopped.
3941          */
3942         if (this_rq->idle_at_tick &&
3943             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3944                 struct rq *rq;
3945                 int balance_cpu;
3946
3947                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
3948                         if (balance_cpu == this_cpu)
3949                                 continue;
3950
3951                         /*
3952                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3953                          * work being done for other cpus. Next load
3954                          * balancing owner will pick it up.
3955                          */
3956                         if (need_resched())
3957                                 break;
3958
3959                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3960
3961                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3962                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3963                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3964                 }
3965         }
3966 #endif
3967 }
3968
3969 /*
3970  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3971  *
3972  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3973  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3974  * if the whole system is idle.
3975  */
3976 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3977 {
3978 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3979         /*
3980          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3981          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3982          * load balancer.
3983          */
3984         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3985                 rq->in_nohz_recently = 0;
3986
3987                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3988                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3989                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3990                 }
3991
3992                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3993                         /*
3994                          * simple selection for now: Nominate the
3995                          * first cpu in the nohz list to be the next
3996                          * ilb owner.
3997                          *
3998                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3999                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4000                          */
4001                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4002
4003                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4004                                 resched_cpu(ilb);
4005                 }
4006         }
4007
4008         /*
4009          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4010          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4011          */
4012         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4013             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4014                 resched_cpu(cpu);
4015                 return;
4016         }
4017
4018         /*
4019          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4020          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4021          */
4022         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4023             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4024                 return;
4025 #endif
4026         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4027                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4028 }
4029
4030 #else   /* CONFIG_SMP */
4031
4032 /*
4033  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4034  */
4035 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4036 {
4037 }
4038
4039 #endif
4040
4041 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4042
4043 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4044
4045 /*
4046  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4047  * @p in case that task is currently running.
4048  */
4049 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4050 {
4051         unsigned long flags;
4052         struct rq *rq;
4053         u64 ns = 0;
4054
4055         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4056
4057         if (task_current(rq, p)) {
4058                 u64 delta_exec;
4059
4060                 update_rq_clock(rq);
4061                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4062                 if ((s64)delta_exec > 0)
4063                         ns = delta_exec;
4064         }
4065
4066         task_rq_unlock(rq, &flags);
4067
4068         return ns;
4069 }
4070
4071 /*
4072  * Account user cpu time to a process.
4073  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4074  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4075  */
4076 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4077 {
4078         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4079         cputime64_t tmp;
4080
4081         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4082         account_group_user_time(p, cputime);
4083
4084         /* Add user time to cpustat. */
4085         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4086         if (TASK_NICE(p) > 0)
4087                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4088         else
4089                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4090         /* Account for user time used */
4091         acct_update_integrals(p);
4092 }
4093
4094 /*
4095  * Account guest cpu time to a process.
4096  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4097  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4098  */
4099 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4100 {
4101         cputime64_t tmp;
4102         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4103
4104         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4105
4106         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4107         account_group_user_time(p, cputime);
4108         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4109
4110         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4111         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4112 }
4113
4114 /*
4115  * Account scaled user cpu time to a process.
4116  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4117  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4118  */
4119 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4120 {
4121         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4122 }
4123
4124 /*
4125  * Account system cpu time to a process.
4126  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4127  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4128  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4129  */
4130 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4131                          cputime_t cputime)
4132 {
4133         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4134         struct rq *rq = this_rq();
4135         cputime64_t tmp;
4136
4137         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4138                 account_guest_time(p, cputime);
4139                 return;
4140         }
4141
4142         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4143         account_group_system_time(p, cputime);
4144
4145         /* Add system time to cpustat. */
4146         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4147         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4148                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4149         else if (softirq_count())
4150                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4151         else if (p != rq->idle)
4152                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4153         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4154                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4155         else
4156                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4157         /* Account for system time used */
4158         acct_update_integrals(p);
4159 }
4160
4161 /*
4162  * Account scaled system cpu time to a process.
4163  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4164  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4165  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4166  */
4167 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4168 {
4169         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4170 }
4171
4172 /*
4173  * Account for involuntary wait time.
4174  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4175  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4176  */
4177 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4178 {
4179         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4180         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4181         struct rq *rq = this_rq();
4182
4183         if (p == rq->idle) {
4184                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4185                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4186                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4187                 else
4188                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4189         } else
4190                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4191 }
4192
4193 /*
4194  * Use precise platform statistics if available:
4195  */
4196 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4197 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4198 {
4199         return p->utime;
4200 }
4201
4202 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4203 {
4204         return p->stime;
4205 }
4206 #else
4207 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4208 {
4209         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4210                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4211         u64 temp;
4212
4213         /*
4214          * Use CFS's precise accounting:
4215          */
4216         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4217
4218         if (total) {
4219                 temp *= utime;
4220                 do_div(temp, total);
4221         }
4222         utime = (clock_t)temp;
4223
4224         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4225         return p->prev_utime;
4226 }
4227
4228 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4229 {
4230         clock_t stime;
4231
4232         /*
4233          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4234          * the total, to make sure the total observed by userspace
4235          * grows monotonically - apps rely on that):
4236          */
4237         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4238                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4239
4240         if (stime >= 0)
4241                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4242
4243         return p->prev_stime;
4244 }
4245 #endif
4246
4247 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4248 {
4249         return p->gtime;
4250 }
4251
4252 /*
4253  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4254  * We call it with interrupts disabled.
4255  *
4256  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4257  * timeslices.
4258  */
4259 void scheduler_tick(void)
4260 {
4261         int cpu = smp_processor_id();
4262         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4263         struct task_struct *curr = rq->curr;
4264
4265         sched_clock_tick();
4266
4267         spin_lock(&rq->lock);
4268         update_rq_clock(rq);
4269         update_cpu_load(rq);
4270         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4271         spin_unlock(&rq->lock);
4272
4273 #ifdef CONFIG_SMP
4274         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4275         trigger_load_balance(rq, cpu);
4276 #endif
4277 }
4278
4279 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4280                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4281
4282 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4283 {
4284         if (in_lock_functions(addr)) {
4285                 addr = CALLER_ADDR2;
4286                 if (in_lock_functions(addr))
4287                         addr = CALLER_ADDR3;
4288         }
4289         return addr;
4290 }
4291
4292 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4293 {
4294 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4295         /*
4296          * Underflow?
4297          */
4298         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4299                 return;
4300 #endif
4301         preempt_count() += val;
4302 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4303         /*
4304          * Spinlock count overflowing soon?
4305          */
4306         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4307                                 PREEMPT_MASK - 10);
4308 #endif
4309         if (preempt_count() == val)
4310                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4311 }
4312 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4313
4314 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4315 {
4316 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4317         /*
4318          * Underflow?
4319          */
4320        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4321                 return;
4322         /*
4323          * Is the spinlock portion underflowing?
4324          */
4325         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4326                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4327                 return;
4328 #endif
4329
4330         if (preempt_count() == val)
4331                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4332         preempt_count() -= val;
4333 }
4334 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4335
4336 #endif
4337
4338 /*
4339  * Print scheduling while atomic bug:
4340  */
4341 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4342 {
4343         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4344
4345         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4346                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4347
4348         debug_show_held_locks(prev);
4349         print_modules();
4350         if (irqs_disabled())
4351                 print_irqtrace_events(prev);
4352
4353         if (regs)
4354                 show_regs(regs);
4355         else
4356                 dump_stack();
4357 }
4358
4359 /*
4360  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4361  */
4362 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4363 {
4364         /*
4365          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4366          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4367          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4368          */
4369         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4370                 __schedule_bug(prev);
4371
4372         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4373
4374         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4375 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4376         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4377                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4378                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4379         }
4380 #endif
4381 }
4382
4383 /*
4384  * Pick up the highest-prio task:
4385  */
4386 static inline struct task_struct *
4387 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4388 {
4389         const struct sched_class *class;
4390         struct task_struct *p;
4391
4392         /*
4393          * Optimization: we know that if all tasks are in
4394          * the fair class we can call that function directly:
4395          */
4396         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4397                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4398                 if (likely(p))
4399                         return p;
4400         }
4401
4402         class = sched_class_highest;
4403         for ( ; ; ) {
4404                 p = class->pick_next_task(rq);
4405                 if (p)
4406                         return p;
4407                 /*
4408                  * Will never be NULL as the idle class always
4409                  * returns a non-NULL p:
4410                  */
4411                 class = class->next;
4412         }
4413 }
4414
4415 /*
4416  * schedule() is the main scheduler function.
4417  */
4418 asmlinkage void __sched schedule(void)
4419 {
4420         struct task_struct *prev, *next;
4421         unsigned long *switch_count;
4422         struct rq *rq;
4423         int cpu;
4424
4425 need_resched:
4426         preempt_disable();
4427         cpu = smp_processor_id();
4428         rq = cpu_rq(cpu);
4429         rcu_qsctr_inc(cpu);
4430         prev = rq->curr;
4431         switch_count = &prev->nivcsw;
4432
4433         release_kernel_lock(prev);
4434 need_resched_nonpreemptible:
4435
4436         schedule_debug(prev);
4437
4438         if (sched_feat(HRTICK))
4439                 hrtick_clear(rq);
4440
4441         spin_lock_irq(&rq->lock);
4442         update_rq_clock(rq);
4443         clear_tsk_need_resched(prev);
4444
4445         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4446                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4447                         prev->state = TASK_RUNNING;
4448                 else
4449                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4450                 switch_count = &prev->nvcsw;
4451         }
4452
4453 #ifdef CONFIG_SMP
4454         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4455                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4456 #endif
4457
4458         if (unlikely(!rq->nr_running))
4459                 idle_balance(cpu, rq);
4460
4461         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4462         next = pick_next_task(rq, prev);
4463
4464         if (likely(prev != next)) {
4465                 sched_info_switch(prev, next);
4466
4467                 rq->nr_switches++;
4468                 rq->curr = next;
4469                 ++*switch_count;
4470
4471                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4472                 /*
4473                  * the context switch might have flipped the stack from under
4474                  * us, hence refresh the local variables.
4475                  */
4476                 cpu = smp_processor_id();
4477                 rq = cpu_rq(cpu);
4478         } else
4479                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4480
4481         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4482                 goto need_resched_nonpreemptible;
4483
4484         preempt_enable_no_resched();
4485         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4486                 goto need_resched;
4487 }
4488 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4489
4490 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4491 /*
4492  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4493  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4494  * occur there and call schedule directly.
4495  */
4496 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4497 {
4498         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4499
4500         /*
4501          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4502          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4503          */
4504         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4505                 return;
4506
4507         do {
4508                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4509                 schedule();
4510                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4511
4512                 /*
4513                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4514                  * between schedule and now.
4515                  */
4516                 barrier();
4517         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4518 }
4519 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4520
4521 /*
4522  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4523  * off of irq context.
4524  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4525  * protect us against recursive calling from irq.
4526  */
4527 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4528 {
4529         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4530
4531         /* Catch callers which need to be fixed */
4532         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4533
4534         do {
4535                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4536                 local_irq_enable();
4537                 schedule();
4538                 local_irq_disable();
4539                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4540
4541                 /*
4542                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4543                  * between schedule and now.
4544                  */
4545                 barrier();
4546         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4547 }
4548
4549 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4550
4551 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4552                           void *key)
4553 {
4554         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4555 }
4556 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4557
4558 /*
4559  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4560  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4561  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4562  *
4563  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4564  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4565  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4566  */
4567 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4568                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4569 {
4570         wait_queue_t *curr, *next;
4571
4572         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4573                 unsigned flags = curr->flags;
4574
4575                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4576                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4577                         break;
4578         }
4579 }
4580
4581 /**
4582  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4583  * @q: the waitqueue
4584  * @mode: which threads
4585  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4586  * @key: is directly passed to the wakeup function
4587  */
4588 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4589                         int nr_exclusive, void *key)
4590 {
4591         unsigned long flags;
4592
4593         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4594         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4595         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4596 }
4597 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4598
4599 /*
4600  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4601  */
4602 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4603 {
4604         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4605 }
4606
4607 /**
4608  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4609  * @q: the waitqueue
4610  * @mode: which threads
4611  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4612  *
4613  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4614  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4615  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4616  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4617  *
4618  * On UP it can prevent extra preemption.
4619  */
4620 void
4621 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4622 {
4623         unsigned long flags;
4624         int sync = 1;
4625
4626         if (unlikely(!q))
4627                 return;
4628
4629         if (unlikely(!nr_exclusive))
4630                 sync = 0;
4631
4632         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4633         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4634         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4635 }
4636 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4637
4638 /**
4639  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4640  * @x:  holds the state of this particular completion
4641  *
4642  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4643  * awakened in the same order in which they were queued.
4644  *
4645  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4646  */
4647 void complete(struct completion *x)
4648 {
4649         unsigned long flags;
4650
4651         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4652         x->done++;
4653         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4654         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL(complete);
4657
4658 /**
4659  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4660  * @x:  holds the state of this particular completion
4661  *
4662  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4663  */
4664 void complete_all(struct completion *x)
4665 {
4666         unsigned long flags;
4667
4668         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4669         x->done += UINT_MAX/2;
4670         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4671         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4672 }
4673 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4674
4675 static inline long __sched
4676 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4677 {
4678         if (!x->done) {
4679                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4680
4681                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4682                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4683                 do {
4684                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4685                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4686                                 break;
4687                         }
4688                         __set_current_state(state);
4689                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4690                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4691                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4692                 } while (!x->done && timeout);
4693                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4694                 if (!x->done)
4695                         return timeout;
4696         }
4697         x->done--;
4698         return timeout ?: 1;
4699 }
4700
4701 static long __sched
4702 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4703 {
4704         might_sleep();
4705
4706         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4707         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4708         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4709         return timeout;
4710 }
4711
4712 /**
4713  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4714  * @x:  holds the state of this particular completion
4715  *
4716  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4717  * interruptible and there is no timeout.
4718  *
4719  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4720  * and interrupt capability. Also see complete().
4721  */
4722 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4723 {
4724         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4725 }
4726 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4727
4728 /**
4729  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4730  * @x:  holds the state of this particular completion
4731  * @timeout:  timeout value in jiffies
4732  *
4733  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4734  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4735  * interruptible.
4736  */
4737 unsigned long __sched
4738 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4739 {
4740         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4741 }
4742 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4743
4744 /**
4745  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4746  * @x:  holds the state of this particular completion
4747  *
4748  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4749  * interruptible.
4750  */
4751 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4752 {
4753         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4754         if (t == -ERESTARTSYS)
4755                 return t;
4756         return 0;
4757 }
4758 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4759
4760 /**
4761  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4762  * @x:  holds the state of this particular completion
4763  * @timeout:  timeout value in jiffies
4764  *
4765  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4766  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4767  */
4768 unsigned long __sched
4769 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4770                                           unsigned long timeout)
4771 {
4772         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4773 }
4774 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4775
4776 /**
4777  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4778  * @x:  holds the state of this particular completion
4779  *
4780  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4781  * interrupted by a kill signal.
4782  */
4783 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4784 {
4785         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4786         if (t == -ERESTARTSYS)
4787                 return t;
4788         return 0;
4789 }
4790 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4791
4792 /**
4793  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4794  *      @x:     completion structure
4795  *
4796  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4797  *               1 if a decrement succeeded.
4798  *
4799  *      If a completion is being used as a counting completion,
4800  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4801  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4802  *      is protecting is not available.
4803  */
4804 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4805 {
4806         int ret = 1;
4807
4808         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4809         if (!x->done)
4810                 ret = 0;
4811         else
4812                 x->done--;
4813         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4814         return ret;
4815 }
4816 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4817
4818 /**
4819  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4820  *      @x:     completion structure
4821  *
4822  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4823  *               1 if there are no waiters.
4824  *
4825  */
4826 bool completion_done(struct completion *x)
4827 {
4828         int ret = 1;
4829
4830         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4831         if (!x->done)
4832                 ret = 0;
4833         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4834         return ret;
4835 }
4836 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4837
4838 static long __sched
4839 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4840 {
4841         unsigned long flags;
4842         wait_queue_t wait;
4843
4844         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4845
4846         __set_current_state(state);
4847
4848         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4849         __add_wait_queue(q, &wait);
4850         spin_unlock(&q->lock);
4851         timeout = schedule_timeout(timeout);
4852         spin_lock_irq(&q->lock);
4853         __remove_wait_queue(q, &wait);
4854         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4855
4856         return timeout;
4857 }
4858
4859 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4860 {
4861         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4862 }
4863 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4864
4865 long __sched
4866 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4867 {
4868         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4869 }
4870 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4871
4872 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4873 {
4874         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4875 }
4876 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4877
4878 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4879 {
4880         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4883
4884 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4885
4886 /*
4887  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4888  * @p: task
4889  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4890  *
4891  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4892  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4893  *
4894  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4895  */
4896 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4897 {
4898         unsigned long flags;
4899         int oldprio, on_rq, running;
4900         struct rq *rq;
4901         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4902
4903         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4904
4905         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4906         update_rq_clock(rq);
4907
4908         oldprio = p->prio;
4909         on_rq = p->se.on_rq;
4910         running = task_current(rq, p);
4911         if (on_rq)
4912                 dequeue_task(rq, p, 0);
4913         if (running)
4914                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4915
4916         if (rt_prio(prio))
4917                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4918         else
4919                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4920
4921         p->prio = prio;
4922
4923         if (running)
4924                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4925         if (on_rq) {
4926                 enqueue_task(rq, p, 0);
4927
4928                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4929         }
4930         task_rq_unlock(rq, &flags);
4931 }
4932
4933 #endif
4934
4935 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4936 {
4937         int old_prio, delta, on_rq;
4938         unsigned long flags;
4939         struct rq *rq;
4940
4941         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4942                 return;
4943         /*
4944          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4945          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4946          */
4947         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4948         update_rq_clock(rq);
4949         /*
4950          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4951          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4952          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4953          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4954          */
4955         if (task_has_rt_policy(p)) {
4956                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4957                 goto out_unlock;
4958         }
4959         on_rq = p->se.on_rq;
4960         if (on_rq)
4961                 dequeue_task(rq, p, 0);
4962
4963         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4964         set_load_weight(p);
4965         old_prio = p->prio;
4966         p->prio = effective_prio(p);
4967         delta = p->prio - old_prio;
4968
4969         if (on_rq) {
4970                 enqueue_task(rq, p, 0);
4971                 /*
4972                  * If the task increased its priority or is running and
4973                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4974                  */
4975                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4976                         resched_task(rq->curr);
4977         }
4978 out_unlock:
4979         task_rq_unlock(rq, &flags);
4980 }
4981 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4982
4983 /*
4984  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4985  * @p: task
4986  * @nice: nice value
4987  */
4988 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4989 {
4990         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4991         int nice_rlim = 20 - nice;
4992
4993         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4994                 capable(CAP_SYS_NICE));
4995 }
4996
4997 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4998
4999 /*
5000  * sys_nice - change the priority of the current process.
5001  * @increment: priority increment
5002  *
5003  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5004  * does similar things.
5005  */
5006 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5007 {
5008         long nice, retval;
5009
5010         /*
5011          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5012          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5013          * and we have a single winner.
5014          */
5015         if (increment < -40)
5016                 increment = -40;
5017         if (increment > 40)
5018                 increment = 40;
5019
5020         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5021         if (nice < -20)
5022                 nice = -20;
5023         if (nice > 19)
5024                 nice = 19;
5025
5026         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5027                 return -EPERM;
5028
5029         retval = security_task_setnice(current, nice);
5030         if (retval)
5031                 return retval;
5032
5033         set_user_nice(current, nice);
5034         return 0;
5035 }
5036
5037 #endif
5038
5039 /**
5040  * task_prio - return the priority value of a given task.
5041  * @p: the task in question.
5042  *
5043  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5044  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5045  * around 0, value goes from -16 to +15.
5046  */
5047 int task_prio(const struct task_struct *p)
5048 {
5049         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5050 }
5051
5052 /**
5053  * task_nice - return the nice value of a given task.
5054  * @p: the task in question.
5055  */
5056 int task_nice(const struct task_struct *p)
5057 {
5058         return TASK_NICE(p);
5059 }
5060 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5061
5062 /**
5063  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5064  * @cpu: the processor in question.
5065  */
5066 int idle_cpu(int cpu)
5067 {
5068         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5069 }
5070
5071 /**
5072  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5073  * @cpu: the processor in question.
5074  */
5075 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5076 {
5077         return cpu_rq(cpu)->idle;
5078 }
5079
5080 /**
5081  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5082  * @pid: the pid in question.
5083  */
5084 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5085 {
5086         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5087 }
5088
5089 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5090 static void
5091 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5092 {
5093         BUG_ON(p->se.on_rq);
5094
5095         p->policy = policy;
5096         switch (p->policy) {
5097         case SCHED_NORMAL:
5098         case SCHED_BATCH:
5099         case SCHED_IDLE:
5100                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5101                 break;
5102         case SCHED_FIFO:
5103         case SCHED_RR:
5104                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5105                 break;
5106         }
5107
5108         p->rt_priority = prio;
5109         p->normal_prio = normal_prio(p);
5110         /* we are holding p->pi_lock already */
5111         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5112         set_load_weight(p);
5113 }
5114
5115 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5116                                 struct sched_param *param, bool user)
5117 {
5118         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5119         unsigned long flags;
5120         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5121         struct rq *rq;
5122
5123         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5124         BUG_ON(in_interrupt());
5125 recheck:
5126         /* double check policy once rq lock held */
5127         if (policy < 0)
5128                 policy = oldpolicy = p->policy;
5129         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5130                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5131                         policy != SCHED_IDLE)
5132                 return -EINVAL;
5133         /*
5134          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5135          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5136          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5137          */
5138         if (param->sched_priority < 0 ||
5139             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5140             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5141                 return -EINVAL;
5142         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5143                 return -EINVAL;
5144
5145         /*
5146          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5147          */
5148         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5149                 if (rt_policy(policy)) {
5150                         unsigned long rlim_rtprio;
5151
5152                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5153                                 return -ESRCH;
5154                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5155                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5156
5157                         /* can't set/change the rt policy */
5158                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5159                                 return -EPERM;
5160
5161                         /* can't increase priority */
5162                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5163                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5164                                 return -EPERM;
5165                 }
5166                 /*
5167                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5168                  * move out of SCHED_IDLE either:
5169                  */
5170                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5171                         return -EPERM;
5172
5173                 /* can't change other user's priorities */
5174                 if ((current->euid != p->euid) &&
5175                     (current->euid != p->uid))
5176                         return -EPERM;
5177         }
5178
5179         if (user) {
5180 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5181                 /*
5182                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5183                  * assigned.
5184                  */
5185                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5186                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5187                         return -EPERM;
5188 #endif
5189
5190                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5191                 if (retval)
5192                         return retval;
5193         }
5194
5195         /*
5196          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5197          * changing the priority of the task:
5198          */
5199         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5200         /*
5201          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5202          * runqueue lock must be held.
5203          */
5204         rq = __task_rq_lock(p);
5205         /* recheck policy now with rq lock held */
5206         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5207                 policy = oldpolicy = -1;
5208                 __task_rq_unlock(rq);
5209                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5210                 goto recheck;
5211         }
5212         update_rq_clock(rq);
5213         on_rq = p->se.on_rq;
5214         running = task_current(rq, p);
5215         if (on_rq)
5216                 deactivate_task(rq, p, 0);
5217         if (running)
5218                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5219
5220         oldprio = p->prio;
5221         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5222
5223         if (running)
5224                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5225         if (on_rq) {
5226                 activate_task(rq, p, 0);
5227
5228                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5229         }
5230         __task_rq_unlock(rq);
5231         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5232
5233         rt_mutex_adjust_pi(p);
5234
5235         return 0;
5236 }
5237
5238 /**
5239  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5240  * @p: the task in question.
5241  * @policy: new policy.
5242  * @param: structure containing the new RT priority.
5243  *
5244  * NOTE that the task may be already dead.
5245  */
5246 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5247                        struct sched_param *param)
5248 {
5249         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5250 }
5251 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5252
5253 /**
5254  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5255  * @p: the task in question.
5256  * @policy: new policy.
5257  * @param: structure containing the new RT priority.
5258  *
5259  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5260  * current context has permission.  For example, this is needed in
5261  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5262  * but our caller might not have that capability.
5263  */
5264 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5265                                struct sched_param *param)
5266 {
5267         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5268 }
5269
5270 static int
5271 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5272 {
5273         struct sched_param lparam;
5274         struct task_struct *p;
5275         int retval;
5276
5277         if (!param || pid < 0)
5278                 return -EINVAL;
5279         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5280                 return -EFAULT;
5281
5282         rcu_read_lock();
5283         retval = -ESRCH;
5284         p = find_process_by_pid(pid);
5285         if (p != NULL)
5286                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5287         rcu_read_unlock();
5288
5289         return retval;
5290 }
5291
5292 /**
5293  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5294  * @pid: the pid in question.
5295  * @policy: new policy.
5296  * @param: structure containing the new RT priority.
5297  */
5298 asmlinkage long
5299 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5300 {
5301         /* negative values for policy are not valid */
5302         if (policy < 0)
5303                 return -EINVAL;
5304
5305         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5306 }
5307
5308 /**
5309  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5310  * @pid: the pid in question.
5311  * @param: structure containing the new RT priority.
5312  */
5313 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5314 {
5315         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5316 }
5317
5318 /**
5319  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5320  * @pid: the pid in question.
5321  */
5322 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5323 {
5324         struct task_struct *p;
5325         int retval;
5326
5327         if (pid < 0)
5328                 return -EINVAL;
5329
5330         retval = -ESRCH;
5331         read_lock(&tasklist_lock);
5332         p = find_process_by_pid(pid);
5333         if (p) {
5334                 retval = security_task_getscheduler(p);
5335                 if (!retval)
5336                         retval = p->policy;
5337         }
5338         read_unlock(&tasklist_lock);
5339         return retval;
5340 }
5341
5342 /**
5343  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5344  * @pid: the pid in question.
5345  * @param: structure containing the RT priority.
5346  */
5347 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5348 {
5349         struct sched_param lp;
5350         struct task_struct *p;
5351         int retval;
5352
5353         if (!param || pid < 0)
5354                 return -EINVAL;
5355
5356         read_lock(&tasklist_lock);
5357         p = find_process_by_pid(pid);
5358         retval = -ESRCH;
5359         if (!p)
5360                 goto out_unlock;
5361
5362         retval = security_task_getscheduler(p);
5363         if (retval)
5364                 goto out_unlock;
5365
5366         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5367         read_unlock(&tasklist_lock);
5368
5369         /*
5370          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5371          */
5372         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5373
5374         return retval;
5375
5376 out_unlock:
5377         read_unlock(&tasklist_lock);
5378         return retval;
5379 }
5380
5381 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5382 {
5383         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5384         struct task_struct *p;
5385         int retval;
5386
5387         get_online_cpus();
5388         read_lock(&tasklist_lock);
5389
5390         p = find_process_by_pid(pid);
5391         if (!p) {
5392                 read_unlock(&tasklist_lock);
5393                 put_online_cpus();
5394                 return -ESRCH;
5395         }
5396
5397         /*
5398          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5399          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5400          * usage count and then drop tasklist_lock.
5401          */
5402         get_task_struct(p);
5403         read_unlock(&tasklist_lock);
5404
5405         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5406                 retval = -ENOMEM;
5407                 goto out_put_task;
5408         }
5409         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5410                 retval = -ENOMEM;
5411                 goto out_free_cpus_allowed;
5412         }
5413         retval = -EPERM;
5414         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5415                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5416                 goto out_unlock;
5417
5418         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5419         if (retval)
5420                 goto out_unlock;
5421
5422         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5423         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5424  again:
5425         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5426
5427         if (!retval) {
5428                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5429                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5430                         /*
5431                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5432                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5433                          * cpuset's cpus_allowed
5434                          */
5435                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5436                         goto again;
5437                 }
5438         }
5439 out_unlock:
5440         free_cpumask_var(new_mask);
5441 out_free_cpus_allowed:
5442         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5443 out_put_task:
5444         put_task_struct(p);
5445         put_online_cpus();
5446         return retval;
5447 }
5448
5449 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5450                              struct cpumask *new_mask)
5451 {
5452         if (len < cpumask_size())
5453                 cpumask_clear(new_mask);
5454         else if (len > cpumask_size())
5455                 len = cpumask_size();
5456
5457         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5458 }
5459
5460 /**
5461  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5462  * @pid: pid of the process
5463  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5464  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5465  */
5466 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5467                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5468 {
5469         cpumask_var_t new_mask;
5470         int retval;
5471
5472         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5473                 return -ENOMEM;
5474
5475         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5476         if (retval == 0)
5477                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5478         free_cpumask_var(new_mask);
5479         return retval;
5480 }
5481
5482 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5483 {
5484         struct task_struct *p;
5485         int retval;
5486
5487         get_online_cpus();
5488         read_lock(&tasklist_lock);
5489
5490         retval = -ESRCH;
5491         p = find_process_by_pid(pid);
5492         if (!p)
5493                 goto out_unlock;
5494
5495         retval = security_task_getscheduler(p);
5496         if (retval)
5497                 goto out_unlock;
5498
5499         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5500
5501 out_unlock:
5502         read_unlock(&tasklist_lock);
5503         put_online_cpus();
5504
5505         return retval;
5506 }
5507
5508 /**
5509  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5510  * @pid: pid of the process
5511  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5512  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5513  */
5514 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5515                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5516 {
5517         int ret;
5518         cpumask_var_t mask;
5519
5520         if (len < cpumask_size())
5521                 return -EINVAL;
5522
5523         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5524                 return -ENOMEM;
5525
5526         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5527         if (ret == 0) {
5528                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5529                         ret = -EFAULT;
5530                 else
5531                         ret = cpumask_size();
5532         }
5533         free_cpumask_var(mask);
5534
5535         return ret;
5536 }
5537
5538 /**
5539  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5540  *
5541  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5542  * other threads running on this CPU then this function will return.
5543  */
5544 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5545 {
5546         struct rq *rq = this_rq_lock();
5547
5548         schedstat_inc(rq, yld_count);
5549         current->sched_class->yield_task(rq);
5550
5551         /*
5552          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5553          * no need to preempt or enable interrupts:
5554          */
5555         __release(rq->lock);
5556         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5557         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5558         preempt_enable_no_resched();
5559
5560         schedule();
5561
5562         return 0;
5563 }
5564
5565 static void __cond_resched(void)
5566 {
5567 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5568         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5569 #endif
5570         /*
5571          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5572          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5573          * cond_resched() call.
5574          */
5575         do {
5576                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5577                 schedule();
5578                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5579         } while (need_resched());
5580 }
5581
5582 int __sched _cond_resched(void)
5583 {
5584         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5585                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5586                 __cond_resched();
5587                 return 1;
5588         }
5589         return 0;
5590 }
5591 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5592
5593 /*
5594  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5595  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5596  *
5597  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5598  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5599  * spin_unlock(), once by hand).
5600  */
5601 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5602 {
5603         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5604         int ret = 0;
5605
5606         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5607                 spin_unlock(lock);
5608                 if (resched && need_resched())
5609                         __cond_resched();
5610                 else
5611                         cpu_relax();
5612                 ret = 1;
5613                 spin_lock(lock);
5614         }
5615         return ret;
5616 }
5617 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5618
5619 int __sched cond_resched_softirq(void)
5620 {
5621         BUG_ON(!in_softirq());
5622
5623         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5624                 local_bh_enable();
5625                 __cond_resched();
5626                 local_bh_disable();
5627                 return 1;
5628         }
5629         return 0;
5630 }
5631 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5632
5633 /**
5634  * yield - yield the current processor to other threads.
5635  *
5636  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5637  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5638  */
5639 void __sched yield(void)
5640 {
5641         set_current_state(TASK_RUNNING);
5642         sys_sched_yield();
5643 }
5644 EXPORT_SYMBOL(yield);
5645
5646 /*
5647  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5648  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5649  *
5650  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5651  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5652  */
5653 void __sched io_schedule(void)
5654 {
5655         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5656
5657         delayacct_blkio_start();
5658         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5659         schedule();
5660         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5661         delayacct_blkio_end();
5662 }
5663 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5664
5665 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5666 {
5667         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5668         long ret;
5669
5670         delayacct_blkio_start();
5671         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5672         ret = schedule_timeout(timeout);
5673         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5674         delayacct_blkio_end();
5675         return ret;
5676 }
5677
5678 /**
5679  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5680  * @policy: scheduling class.
5681  *
5682  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5683  * by a given scheduling class.
5684  */
5685 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5686 {
5687         int ret = -EINVAL;
5688
5689         switch (policy) {
5690         case SCHED_FIFO:
5691         case SCHED_RR:
5692                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5693                 break;
5694         case SCHED_NORMAL:
5695         case SCHED_BATCH:
5696         case SCHED_IDLE:
5697                 ret = 0;
5698                 break;
5699         }
5700         return ret;
5701 }
5702
5703 /**
5704  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5705  * @policy: scheduling class.
5706  *
5707  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5708  * by a given scheduling class.
5709  */
5710 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5711 {
5712         int ret = -EINVAL;
5713
5714         switch (policy) {
5715         case SCHED_FIFO:
5716         case SCHED_RR:
5717                 ret = 1;
5718                 break;
5719         case SCHED_NORMAL:
5720         case SCHED_BATCH:
5721         case SCHED_IDLE:
5722                 ret = 0;
5723         }
5724         return ret;
5725 }
5726
5727 /**
5728  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5729  * @pid: pid of the process.
5730  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5731  *
5732  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5733  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5734  */
5735 asmlinkage
5736 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5737 {
5738         struct task_struct *p;
5739         unsigned int time_slice;
5740         int retval;
5741         struct timespec t;
5742
5743         if (pid < 0)
5744                 return -EINVAL;
5745
5746         retval = -ESRCH;
5747         read_lock(&tasklist_lock);
5748         p = find_process_by_pid(pid);
5749         if (!p)
5750                 goto out_unlock;
5751
5752         retval = security_task_getscheduler(p);
5753         if (retval)
5754                 goto out_unlock;
5755
5756         /*
5757          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5758          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5759          */
5760         time_slice = 0;
5761         if (p->policy == SCHED_RR) {
5762                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5763         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5764                 struct sched_entity *se = &p->se;
5765                 unsigned long flags;
5766                 struct rq *rq;
5767
5768                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5769                 if (rq->cfs.load.weight)
5770                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5771                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5772         }
5773         read_unlock(&tasklist_lock);
5774         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5775         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5776         return retval;
5777
5778 out_unlock:
5779         read_unlock(&tasklist_lock);
5780         return retval;
5781 }
5782
5783 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5784
5785 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5786 {
5787         unsigned long free = 0;
5788         unsigned state;
5789
5790         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5791         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5792                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5793 #if BITS_PER_LONG == 32
5794         if (state == TASK_RUNNING)
5795                 printk(KERN_CONT " running  ");
5796         else
5797                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5798 #else
5799         if (state == TASK_RUNNING)
5800                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5801         else
5802                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5803 #endif
5804 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5805         {
5806                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5807                 while (!*n)
5808                         n++;
5809                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5810         }
5811 #endif
5812         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5813                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5814
5815         show_stack(p, NULL);
5816 }
5817
5818 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5819 {
5820         struct task_struct *g, *p;
5821
5822 #if BITS_PER_LONG == 32
5823         printk(KERN_INFO
5824                 "  task                PC stack   pid father\n");
5825 #else
5826         printk(KERN_INFO
5827                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5828 #endif
5829         read_lock(&tasklist_lock);
5830         do_each_thread(g, p) {
5831                 /*
5832                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5833                  * console might take alot of time:
5834                  */
5835                 touch_nmi_watchdog();
5836                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5837                         sched_show_task(p);
5838         } while_each_thread(g, p);
5839
5840         touch_all_softlockup_watchdogs();
5841
5842 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5843         sysrq_sched_debug_show();
5844 #endif
5845         read_unlock(&tasklist_lock);
5846         /*
5847          * Only show locks if all tasks are dumped:
5848          */
5849         if (state_filter == -1)
5850                 debug_show_all_locks();
5851 }
5852
5853 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5854 {
5855         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5856 }
5857
5858 /**
5859  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5860  * @idle: task in question
5861  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5862  *
5863  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5864  * flag, to make booting more robust.
5865  */
5866 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5867 {
5868         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5869         unsigned long flags;
5870
5871         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5872
5873         __sched_fork(idle);
5874         idle->se.exec_start = sched_clock();
5875
5876         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5877         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5878         __set_task_cpu(idle, cpu);
5879
5880         rq->curr = rq->idle = idle;
5881 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5882         idle->oncpu = 1;
5883 #endif
5884         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5885
5886         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5887 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5888         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5889 #else
5890         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5891 #endif
5892         /*
5893          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5894          */
5895         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5896         ftrace_retfunc_init_task(idle);
5897 }
5898
5899 /*
5900  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5901  * indicates which cpus entered this state. This is used
5902  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5903  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5904  * always be CPU_BITS_NONE.
5905  */
5906 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5907
5908 /*
5909  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5910  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5911  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5912  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5913  * number of CPUs.
5914  *
5915  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5916  */
5917 static inline void sched_init_granularity(void)
5918 {
5919         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5920         const unsigned long limit = 200000000;
5921
5922         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5923         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5924                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5925
5926         sysctl_sched_latency *= factor;
5927         if (sysctl_sched_latency > limit)
5928                 sysctl_sched_latency = limit;
5929
5930         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5931
5932         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5933 }
5934
5935 #ifdef CONFIG_SMP
5936 /*
5937  * This is how migration works:
5938  *
5939  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5940  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5941  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5942  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5943  *    thread off the CPU)
5944  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5945  *    task is still in the wrong runqueue.
5946  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5947  *    it and puts it into the right queue.
5948  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5949  * 7) we wake up and the migration is done.
5950  */
5951
5952 /*
5953  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5954  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5955  * is removed from the allowed bitmask.
5956  *
5957  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5958  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5959  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5960  */
5961 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5962 {
5963         struct migration_req req;
5964         unsigned long flags;
5965         struct rq *rq;
5966         int ret = 0;
5967
5968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5969         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
5970                 ret = -EINVAL;
5971                 goto out;
5972         }
5973
5974         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5975                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5976                 ret = -EINVAL;
5977                 goto out;
5978         }
5979
5980         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5981                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5982         else {
5983                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5984                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5985         }
5986
5987         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5988         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5989                 goto out;
5990
5991         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
5992                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5993                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5994                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5995                 wait_for_completion(&req.done);
5996                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5997                 return 0;
5998         }
5999 out:
6000         task_rq_unlock(rq, &flags);
6001
6002         return ret;
6003 }
6004 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6005
6006 /*
6007  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6008  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6009  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6010  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6011  *
6012  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6013  * as the task is no longer on this CPU.
6014  *
6015  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6016  */
6017 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6018 {
6019         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6020         int ret = 0, on_rq;
6021
6022         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6023                 return ret;
6024
6025         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6026         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6027
6028         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6029         /* Already moved. */
6030         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6031                 goto done;
6032         /* Affinity changed (again). */
6033         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6034                 goto fail;
6035
6036         on_rq = p->se.on_rq;
6037         if (on_rq)
6038                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6039
6040         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6041         if (on_rq) {
6042                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6043                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6044         }
6045 done:
6046         ret = 1;
6047 fail:
6048         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6049         return ret;
6050 }
6051
6052 /*
6053  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6054  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6055  * another runqueue.
6056  */
6057 static int migration_thread(void *data)
6058 {
6059         int cpu = (long)data;
6060         struct rq *rq;
6061
6062         rq = cpu_rq(cpu);
6063         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6064
6065         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6066         while (!kthread_should_stop()) {
6067                 struct migration_req *req;
6068                 struct list_head *head;
6069
6070                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6071
6072                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6073                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6074                         goto wait_to_die;
6075                 }
6076
6077                 if (rq->active_balance) {
6078                         active_load_balance(rq, cpu);
6079                         rq->active_balance = 0;
6080                 }
6081
6082                 head = &rq->migration_queue;
6083
6084                 if (list_empty(head)) {
6085                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6086                         schedule();
6087                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6088                         continue;
6089                 }
6090                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6091                 list_del_init(head->next);
6092
6093                 spin_unlock(&rq->lock);
6094                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6095                 local_irq_enable();
6096
6097                 complete(&req->done);
6098         }
6099         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6100         return 0;
6101
6102 wait_to_die:
6103         /* Wait for kthread_stop */
6104         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6105         while (!kthread_should_stop()) {
6106                 schedule();
6107                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6108         }
6109         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6110         return 0;
6111 }
6112
6113 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6114
6115 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6116 {
6117         int ret;
6118
6119         local_irq_disable();
6120         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6121         local_irq_enable();
6122         return ret;
6123 }
6124
6125 /*
6126  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6127  */
6128 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6129 {
6130         int dest_cpu;
6131         /* FIXME: Use cpumask_of_node here. */
6132         cpumask_t _nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6133         const struct cpumask *nodemask = &_nodemask;
6134
6135 again:
6136         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6137         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6138                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6139                         goto move;
6140
6141         /* Any allowed, online CPU? */
6142         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6143         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6144                 goto move;
6145
6146         /* No more Mr. Nice Guy. */
6147         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6148                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6149                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6150
6151                 /*
6152                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6153                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6154                  * leave kernel.
6155                  */
6156                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6157                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6158                                "longer affine to cpu%d\n",
6159                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6160                 }
6161         }
6162
6163 move:
6164         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6165         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6166                 goto again;
6167 }
6168
6169 /*
6170  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6171  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6172  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6173  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6174  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6175  */
6176 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6177 {
6178         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6179         unsigned long flags;
6180
6181         local_irq_save(flags);
6182         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6183         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6184         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6185         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6186         local_irq_restore(flags);
6187 }
6188
6189 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6190 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6191 {
6192         struct task_struct *p, *t;
6193
6194         read_lock(&tasklist_lock);
6195
6196         do_each_thread(t, p) {
6197                 if (p == current)
6198                         continue;
6199
6200                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6201                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6202         } while_each_thread(t, p);
6203
6204         read_unlock(&tasklist_lock);
6205 }
6206
6207 /*
6208  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6209  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6210  * Used by CPU offline code.
6211  */
6212 void sched_idle_next(void)
6213 {
6214         int this_cpu = smp_processor_id();
6215         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6216         struct task_struct *p = rq->idle;
6217         unsigned long flags;
6218
6219         /* cpu has to be offline */
6220         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6221
6222         /*
6223          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6224          * and interrupts disabled on the current cpu.
6225          */
6226         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6227
6228         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6229
6230         update_rq_clock(rq);
6231         activate_task(rq, p, 0);
6232
6233         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6234 }
6235
6236 /*
6237  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6238  * offline.
6239  */
6240 void idle_task_exit(void)
6241 {
6242         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6243
6244         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6245
6246         if (mm != &init_mm)
6247                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6248         mmdrop(mm);
6249 }
6250
6251 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6252 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6253 {
6254         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6255
6256         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6257         BUG_ON(!p->exit_state);
6258
6259         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6260         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6261
6262         get_task_struct(p);
6263
6264         /*
6265          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6266          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6267          * fine.
6268          */
6269         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6270         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6271         spin_lock_irq(&rq->lock);
6272
6273         put_task_struct(p);
6274 }
6275
6276 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6277 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6278 {
6279         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6280         struct task_struct *next;
6281
6282         for ( ; ; ) {
6283                 if (!rq->nr_running)
6284                         break;
6285                 update_rq_clock(rq);
6286                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6287                 if (!next)
6288                         break;
6289                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6290                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6291
6292         }
6293 }
6294 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6295
6296 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6297
6298 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6299         {
6300                 .procname       = "sched_domain",
6301                 .mode           = 0555,
6302         },
6303         {0, },
6304 };
6305
6306 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6307         {
6308                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6309                 .procname       = "kernel",
6310                 .mode           = 0555,
6311                 .child          = sd_ctl_dir,
6312         },
6313         {0, },
6314 };
6315
6316 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6317 {
6318         struct ctl_table *entry =
6319                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6320
6321         return entry;
6322 }
6323
6324 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6325 {
6326         struct ctl_table *entry;
6327
6328         /*
6329          * In the intermediate directories, both the child directory and
6330          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6331          * will always be set. In the lowest directory the names are
6332          * static strings and all have proc handlers.
6333          */
6334         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6335                 if (entry->child)
6336                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6337                 if (entry->proc_handler == NULL)
6338                         kfree(entry->procname);
6339         }
6340
6341         kfree(*tablep);
6342         *tablep = NULL;
6343 }
6344
6345 static void
6346 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6347                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6348                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6349 {
6350         entry->procname = procname;
6351         entry->data = data;
6352         entry->maxlen = maxlen;
6353         entry->mode = mode;
6354         entry->proc_handler = proc_handler;
6355 }
6356
6357 static struct ctl_table *
6358 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6359 {
6360         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6361
6362         if (table == NULL)
6363                 return NULL;
6364
6365         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6366                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6367         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6368                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6369         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6370                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6371         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6372                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6373         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6374                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6375         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6376                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6377         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6378                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6379         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6380                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6381         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6382                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6383         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6384                 &sd->cache_nice_tries,
6385                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6386         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6388         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6389                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6390         /* &table[12] is terminator */
6391
6392         return table;
6393 }
6394
6395 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6396 {
6397         struct ctl_table *entry, *table;
6398         struct sched_domain *sd;
6399         int domain_num = 0, i;
6400         char buf[32];
6401
6402         for_each_domain(cpu, sd)
6403                 domain_num++;
6404         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6405         if (table == NULL)
6406                 return NULL;
6407
6408         i = 0;
6409         for_each_domain(cpu, sd) {
6410                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6411                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6412                 entry->mode = 0555;
6413                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6414                 entry++;
6415                 i++;
6416         }
6417         return table;
6418 }
6419
6420 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6421 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6422 {
6423         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6424         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6425         char buf[32];
6426
6427         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6428         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6429
6430         if (entry == NULL)
6431                 return;
6432
6433         for_each_online_cpu(i) {
6434                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6435                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6436                 entry->mode = 0555;
6437                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6438                 entry++;
6439         }
6440
6441         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6442         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6443 }
6444
6445 /* may be called multiple times per register */
6446 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6447 {
6448         if (sd_sysctl_header)
6449                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6450         sd_sysctl_header = NULL;
6451         if (sd_ctl_dir[0].child)
6452                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6453 }
6454 #else
6455 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6456 {
6457 }
6458 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6459 {
6460 }
6461 #endif
6462
6463 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6464 {
6465         if (!rq->online) {
6466                 const struct sched_class *class;
6467
6468                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6469                 rq->online = 1;
6470
6471                 for_each_class(class) {
6472                         if (class->rq_online)
6473                                 class->rq_online(rq);
6474                 }
6475         }
6476 }
6477
6478 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6479 {
6480         if (rq->online) {
6481                 const struct sched_class *class;
6482
6483                 for_each_class(class) {
6484                         if (class->rq_offline)
6485                                 class->rq_offline(rq);
6486                 }
6487
6488                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6489                 rq->online = 0;
6490         }
6491 }
6492
6493 /*
6494  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6495  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6496  */
6497 static int __cpuinit
6498 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6499 {
6500         struct task_struct *p;
6501         int cpu = (long)hcpu;
6502         unsigned long flags;
6503         struct rq *rq;
6504
6505         switch (action) {
6506
6507         case CPU_UP_PREPARE:
6508         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6509                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6510                 if (IS_ERR(p))
6511                         return NOTIFY_BAD;
6512                 kthread_bind(p, cpu);
6513                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6514                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6515                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6516                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6517                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6518                 break;
6519
6520         case CPU_ONLINE:
6521         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6522                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6523                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6524
6525                 /* Update our root-domain */
6526                 rq = cpu_rq(cpu);
6527                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6528                 if (rq->rd) {
6529                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6530
6531                         set_rq_online(rq);
6532                 }
6533                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6534                 break;
6535
6536 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6537         case CPU_UP_CANCELED:
6538         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6539                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6540                         break;
6541                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6542                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6543                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6544                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6545                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6546                 break;
6547
6548         case CPU_DEAD:
6549         case CPU_DEAD_FROZEN:
6550                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6551                 migrate_live_tasks(cpu);
6552                 rq = cpu_rq(cpu);
6553                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6554                 rq->migration_thread = NULL;
6555                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6556                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6557                 update_rq_clock(rq);
6558                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6559                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6560                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6561                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6562                 migrate_dead_tasks(cpu);
6563                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6564                 cpuset_unlock();
6565                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6566                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6567
6568                 /*
6569                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6570                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6571                  * the requestors.
6572                  */
6573                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6574                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6575                         struct migration_req *req;
6576
6577                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6578                                          struct migration_req, list);
6579                         list_del_init(&req->list);
6580                         complete(&req->done);
6581                 }
6582                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6583                 break;
6584
6585         case CPU_DYING:
6586         case CPU_DYING_FROZEN:
6587                 /* Update our root-domain */
6588                 rq = cpu_rq(cpu);
6589                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6590                 if (rq->rd) {
6591                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6592                         set_rq_offline(rq);
6593                 }
6594                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6595                 break;
6596 #endif
6597         }
6598         return NOTIFY_OK;
6599 }
6600
6601 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6602  * happens before everything else.
6603  */
6604 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6605         .notifier_call = migration_call,
6606         .priority = 10
6607 };
6608
6609 static int __init migration_init(void)
6610 {
6611         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6612         int err;
6613
6614         /* Start one for the boot CPU: */
6615         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6616         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6617         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6618         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6619
6620         return err;
6621 }
6622 early_initcall(migration_init);
6623 #endif
6624
6625 #ifdef CONFIG_SMP
6626
6627 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6628
6629 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6630                                   struct cpumask *groupmask)
6631 {
6632         struct sched_group *group = sd->groups;
6633         char str[256];
6634
6635         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), *sched_domain_span(sd));
6636         cpumask_clear(groupmask);
6637
6638         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6639
6640         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6641                 printk("does not load-balance\n");
6642                 if (sd->parent)
6643                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6644                                         " has parent");
6645                 return -1;
6646         }
6647
6648         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6649
6650         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6651                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6652                                 "CPU%d\n", cpu);
6653         }
6654         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6655                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6656                                 " CPU%d\n", cpu);
6657         }
6658
6659         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6660         do {
6661                 if (!group) {
6662                         printk("\n");
6663                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6664                         break;
6665                 }
6666
6667                 if (!group->__cpu_power) {
6668                         printk(KERN_CONT "\n");
6669                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6670                                         "set\n");
6671                         break;
6672                 }
6673
6674                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6675                         printk(KERN_CONT "\n");
6676                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6677                         break;
6678                 }
6679
6680                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6681                         printk(KERN_CONT "\n");
6682                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6683                         break;
6684                 }
6685
6686                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6687
6688                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), *sched_group_cpus(group));
6689                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6690
6691                 group = group->next;
6692         } while (group != sd->groups);
6693         printk(KERN_CONT "\n");
6694
6695         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6696                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6697
6698         if (sd->parent &&
6699             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6700                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6701                         "of domain->span\n");
6702         return 0;
6703 }
6704
6705 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6706 {
6707         cpumask_var_t groupmask;
6708         int level = 0;
6709
6710         if (!sd) {
6711                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6712                 return;
6713         }
6714
6715         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6716
6717         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6718                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6719                 return;
6720         }
6721
6722         for (;;) {
6723                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6724                         break;
6725                 level++;
6726                 sd = sd->parent;
6727                 if (!sd)
6728                         break;
6729         }
6730         free_cpumask_var(groupmask);
6731 }
6732 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6733 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6734 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6735
6736 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6737 {
6738         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6739                 return 1;
6740
6741         /* Following flags need at least 2 groups */
6742         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6743                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6744                          SD_BALANCE_FORK |
6745                          SD_BALANCE_EXEC |
6746                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6747                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6748                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6749                         return 0;
6750         }
6751
6752         /* Following flags don't use groups */
6753         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6754                          SD_WAKE_AFFINE |
6755                          SD_WAKE_BALANCE))
6756                 return 0;
6757
6758         return 1;
6759 }
6760
6761 static int
6762 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6763 {
6764         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6765
6766         if (sd_degenerate(parent))
6767                 return 1;
6768
6769         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6770                 return 0;
6771
6772         /* Does parent contain flags not in child? */
6773         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6774         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6775                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6776         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6777         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6778                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6779                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6780                                 SD_BALANCE_FORK |
6781                                 SD_BALANCE_EXEC |
6782                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6783                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6784         }
6785         if (~cflags & pflags)
6786                 return 0;
6787
6788         return 1;
6789 }
6790
6791 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6792 {
6793         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6794
6795         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6796         free_cpumask_var(rd->online);
6797         free_cpumask_var(rd->span);
6798         kfree(rd);
6799 }
6800
6801 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6802 {
6803         unsigned long flags;
6804
6805         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6806
6807         if (rq->rd) {
6808                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6809
6810                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6811                         set_rq_offline(rq);
6812
6813                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6814
6815                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6816                         free_rootdomain(old_rd);
6817         }
6818
6819         atomic_inc(&rd->refcount);
6820         rq->rd = rd;
6821
6822         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6823         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
6824                 set_rq_online(rq);
6825
6826         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6827 }
6828
6829 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6830 {
6831         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6832
6833         if (bootmem) {
6834                 alloc_bootmem_