sched: add new API sched_setscheduler_nocheck: add a flag to control access checks
[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/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
99
100 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
101 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
102
103 /*
104  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
105  *
106  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
107  * Timeslices get refilled after they expire.
108  */
109 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
110
111 /*
112  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
113  */
114 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
115
116 #ifdef CONFIG_SMP
117 /*
118  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
119  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
120  */
121 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
122 {
123         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
124 }
125
126 /*
127  * Each time a sched group cpu_power is changed,
128  * we must compute its reciprocal value
129  */
130 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
131 {
132         sg->__cpu_power += val;
133         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
134 }
135 #endif
136
137 static inline int rt_policy(int policy)
138 {
139         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
140                 return 1;
141         return 0;
142 }
143
144 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
145 {
146         return rt_policy(p->policy);
147 }
148
149 /*
150  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
151  */
152 struct rt_prio_array {
153         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
154         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
155 };
156
157 struct rt_bandwidth {
158         /* nests inside the rq lock: */
159         spinlock_t              rt_runtime_lock;
160         ktime_t                 rt_period;
161         u64                     rt_runtime;
162         struct hrtimer          rt_period_timer;
163 };
164
165 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
166
167 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
168
169 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
170 {
171         struct rt_bandwidth *rt_b =
172                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
173         ktime_t now;
174         int overrun;
175         int idle = 0;
176
177         for (;;) {
178                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
179                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
180
181                 if (!overrun)
182                         break;
183
184                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
185         }
186
187         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
188 }
189
190 static
191 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
192 {
193         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
194         rt_b->rt_runtime = runtime;
195
196         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
197
198         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
199                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
200         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
201         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
202 }
203
204 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
205 {
206         ktime_t now;
207
208         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
209                 return;
210
211         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                 return;
213
214         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
215         for (;;) {
216                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
217                         break;
218
219                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
220                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
221                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
222                               rt_b->rt_period_timer.expires,
223                               HRTIMER_MODE_ABS);
224         }
225         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
226 }
227
228 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
229 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
230 {
231         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
232 }
233 #endif
234
235 /*
236  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
237  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
238  */
239 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
240
241 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
242
243 #include <linux/cgroup.h>
244
245 struct cfs_rq;
246
247 static LIST_HEAD(task_groups);
248
249 /* task group related information */
250 struct task_group {
251 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
252         struct cgroup_subsys_state css;
253 #endif
254
255 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
256         /* schedulable entities of this group on each cpu */
257         struct sched_entity **se;
258         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
259         struct cfs_rq **cfs_rq;
260         unsigned long shares;
261 #endif
262
263 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
264         struct sched_rt_entity **rt_se;
265         struct rt_rq **rt_rq;
266
267         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
268 #endif
269
270         struct rcu_head rcu;
271         struct list_head list;
272
273         struct task_group *parent;
274         struct list_head siblings;
275         struct list_head children;
276 };
277
278 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
279
280 /*
281  * Root task group.
282  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
283  *      be a child to this group.
284  */
285 struct task_group root_task_group;
286
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288 /* Default task group's sched entity on each cpu */
289 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
290 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
292 #endif
293
294 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
295 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
296 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
297 #endif
298 #else
299 #define root_task_group init_task_group
300 #endif
301
302 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
303  * a task group's cpu shares.
304  */
305 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
306
307 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
308 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
309 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
310 #else
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
312 #endif
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      2
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group init_task_group;
332
333 /* return group to which a task belongs */
334 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
335 {
336         struct task_group *tg;
337
338 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
339         tg = p->user->tg;
340 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
341         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
342                                 struct task_group, css);
343 #else
344         tg = &init_task_group;
345 #endif
346         return tg;
347 }
348
349 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
350 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
351 {
352 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
353         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
354         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
355 #endif
356
357 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
358         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
359         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
360 #endif
361 }
362
363 #else
364
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
366
367 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
368
369 /* CFS-related fields in a runqueue */
370 struct cfs_rq {
371         struct load_weight load;
372         unsigned long nr_running;
373
374         u64 exec_clock;
375         u64 min_vruntime;
376
377         struct rb_root tasks_timeline;
378         struct rb_node *rb_leftmost;
379
380         struct list_head tasks;
381         struct list_head *balance_iterator;
382
383         /*
384          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
385          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
386          */
387         struct sched_entity *curr, *next;
388
389         unsigned long nr_spread_over;
390
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
393
394         /*
395          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
396          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
397          * (like users, containers etc.)
398          *
399          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
400          * list is used during load balance.
401          */
402         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
403         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
404 #endif
405 };
406
407 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
408 struct rt_rq {
409         struct rt_prio_array active;
410         unsigned long rt_nr_running;
411 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
412         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
413 #endif
414 #ifdef CONFIG_SMP
415         unsigned long rt_nr_migratory;
416         int overloaded;
417 #endif
418         int rt_throttled;
419         u64 rt_time;
420         u64 rt_runtime;
421         /* Nests inside the rq lock: */
422         spinlock_t rt_runtime_lock;
423
424 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
425         unsigned long rt_nr_boosted;
426
427         struct rq *rq;
428         struct list_head leaf_rt_rq_list;
429         struct task_group *tg;
430         struct sched_rt_entity *rt_se;
431 #endif
432 };
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435
436 /*
437  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
438  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
439  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
440  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
441  * object.
442  *
443  */
444 struct root_domain {
445         atomic_t refcount;
446         cpumask_t span;
447         cpumask_t online;
448
449         /*
450          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
451          * one runnable RT task.
452          */
453         cpumask_t rto_mask;
454         atomic_t rto_count;
455 };
456
457 /*
458  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
459  * members (mimicking the global state we have today).
460  */
461 static struct root_domain def_root_domain;
462
463 #endif
464
465 /*
466  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
467  *
468  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
469  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
470  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
471  */
472 struct rq {
473         /* runqueue lock: */
474         spinlock_t lock;
475
476         /*
477          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
478          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
479          */
480         unsigned long nr_running;
481         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
482         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
483         unsigned char idle_at_tick;
484 #ifdef CONFIG_NO_HZ
485         unsigned long last_tick_seen;
486         unsigned char in_nohz_recently;
487 #endif
488         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
489         struct load_weight load;
490         unsigned long nr_load_updates;
491         u64 nr_switches;
492
493         struct cfs_rq cfs;
494         struct rt_rq rt;
495
496 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
497         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
498         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
499 #endif
500 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
501         struct list_head leaf_rt_rq_list;
502 #endif
503
504         /*
505          * This is part of a global counter where only the total sum
506          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
507          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
508          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
509          */
510         unsigned long nr_uninterruptible;
511
512         struct task_struct *curr, *idle;
513         unsigned long next_balance;
514         struct mm_struct *prev_mm;
515
516         u64 clock;
517
518         atomic_t nr_iowait;
519
520 #ifdef CONFIG_SMP
521         struct root_domain *rd;
522         struct sched_domain *sd;
523
524         /* For active balancing */
525         int active_balance;
526         int push_cpu;
527         /* cpu of this runqueue: */
528         int cpu;
529
530         struct task_struct *migration_thread;
531         struct list_head migration_queue;
532 #endif
533
534 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
535         unsigned long hrtick_flags;
536         ktime_t hrtick_expire;
537         struct hrtimer hrtick_timer;
538 #endif
539
540 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
541         /* latency stats */
542         struct sched_info rq_sched_info;
543
544         /* sys_sched_yield() stats */
545         unsigned int yld_exp_empty;
546         unsigned int yld_act_empty;
547         unsigned int yld_both_empty;
548         unsigned int yld_count;
549
550         /* schedule() stats */
551         unsigned int sched_switch;
552         unsigned int sched_count;
553         unsigned int sched_goidle;
554
555         /* try_to_wake_up() stats */
556         unsigned int ttwu_count;
557         unsigned int ttwu_local;
558
559         /* BKL stats */
560         unsigned int bkl_count;
561 #endif
562         struct lock_class_key rq_lock_key;
563 };
564
565 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
566
567 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
568 {
569         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
570 }
571
572 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
573 {
574 #ifdef CONFIG_SMP
575         return rq->cpu;
576 #else
577         return 0;
578 #endif
579 }
580
581 /*
582  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
583  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
584  *
585  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
586  * preempt-disabled sections.
587  */
588 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
589         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
590
591 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
592 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
593 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
594 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
595
596 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
597 {
598         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
599 }
600
601 /*
602  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
603  */
604 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
605 # define const_debug __read_mostly
606 #else
607 # define const_debug static const
608 #endif
609
610 /*
611  * Debugging: various feature bits
612  */
613
614 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
615         __SCHED_FEAT_##name ,
616
617 enum {
618 #include "sched_features.h"
619 };
620
621 #undef SCHED_FEAT
622
623 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
624         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
625
626 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
627 #include "sched_features.h"
628         0;
629
630 #undef SCHED_FEAT
631
632 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
633 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
634         #name ,
635
636 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
637 #include "sched_features.h"
638         NULL
639 };
640
641 #undef SCHED_FEAT
642
643 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
644 {
645         filp->private_data = inode->i_private;
646         return 0;
647 }
648
649 static ssize_t
650 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
651                 size_t cnt, loff_t *ppos)
652 {
653         char *buf;
654         int r = 0;
655         int len = 0;
656         int i;
657
658         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
659                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
660                 len += 4;
661         }
662
663         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
664         if (!buf)
665                 return -ENOMEM;
666
667         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
668                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
669                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
670                 else
671                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
672         }
673
674         r += sprintf(buf + r, "\n");
675         WARN_ON(r >= len + 2);
676
677         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
678
679         kfree(buf);
680
681         return r;
682 }
683
684 static ssize_t
685 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
686                 size_t cnt, loff_t *ppos)
687 {
688         char buf[64];
689         char *cmp = buf;
690         int neg = 0;
691         int i;
692
693         if (cnt > 63)
694                 cnt = 63;
695
696         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
697                 return -EFAULT;
698
699         buf[cnt] = 0;
700
701         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
702                 neg = 1;
703                 cmp += 3;
704         }
705
706         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
707                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
708
709                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
710                         if (neg)
711                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
712                         else
713                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
714                         break;
715                 }
716         }
717
718         if (!sched_feat_names[i])
719                 return -EINVAL;
720
721         filp->f_pos += cnt;
722
723         return cnt;
724 }
725
726 static struct file_operations sched_feat_fops = {
727         .open   = sched_feat_open,
728         .read   = sched_feat_read,
729         .write  = sched_feat_write,
730 };
731
732 static __init int sched_init_debug(void)
733 {
734         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
735                         &sched_feat_fops);
736
737         return 0;
738 }
739 late_initcall(sched_init_debug);
740
741 #endif
742
743 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
744
745 /*
746  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
747  * Limited because this is done with IRQs disabled.
748  */
749 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
750
751 /*
752  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
753  * default: 1s
754  */
755 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
756
757 static __read_mostly int scheduler_running;
758
759 /*
760  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
761  * default: 0.95s
762  */
763 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
764
765 static inline u64 global_rt_period(void)
766 {
767         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
768 }
769
770 static inline u64 global_rt_runtime(void)
771 {
772         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
773                 return RUNTIME_INF;
774
775         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
776 }
777
778 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
779
780 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
781 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
782
783 /*
784  * Global lock which we take every now and then to synchronize
785  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
786  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
787  * it's good enough for tracing:
788  */
789 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
790 static unsigned long long prev_global_time;
791
792 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
793 {
794         /*
795          * We want this inlined, to not get tracer function calls
796          * in this critical section:
797          */
798         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
799         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
800
801         if (time < prev_global_time) {
802                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
803                 time = prev_global_time;
804         } else {
805                 prev_global_time = time;
806         }
807
808         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
809         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
810
811         return time;
812 }
813
814 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
815 {
816         unsigned long long now;
817
818         /*
819          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
820          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
821          */
822         if (unlikely(!scheduler_running))
823                 return 0;
824
825         now = sched_clock_cpu(cpu);
826
827         return now;
828 }
829
830 /*
831  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
832  * clock constructed from sched_clock():
833  */
834 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
835 {
836         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
837         unsigned long flags;
838
839         local_irq_save(flags);
840         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
841         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
842         delta_time = time-prev_cpu_time;
843
844         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
845                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
846                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
847         }
848         local_irq_restore(flags);
849
850         return time;
851 }
852 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1000
1001 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1002 {
1003         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1007 /*
1008  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1009  *
1010  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1011  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1012  * reschedule event.
1013  *
1014  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1015  * rq->lock.
1016  */
1017 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1018 {
1019         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1020 }
1021
1022 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1023 {
1024         unsigned long flags;
1025
1026         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1027         resched_task(rq->curr);
1028         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1029 }
1030
1031 enum {
1032         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1033         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1034         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1035 };
1036
1037 /*
1038  * Use hrtick when:
1039  *  - enabled by features
1040  *  - hrtimer is actually high res
1041  */
1042 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1043 {
1044         if (!sched_feat(HRTICK))
1045                 return 0;
1046         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1047                 return 0;
1048         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Called to set the hrtick timer state.
1053  *
1054  * called with rq->lock held and irqs disabled
1055  */
1056 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1057 {
1058         assert_spin_locked(&rq->lock);
1059
1060         /*
1061          * preempt at: now + delay
1062          */
1063         rq->hrtick_expire =
1064                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1065         /*
1066          * indicate we need to program the timer
1067          */
1068         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1069         if (reset)
1070                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1071
1072         /*
1073          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1074          * forced reschedule.
1075          */
1076         if (reset)
1077                 resched_hrt(rq->curr);
1078 }
1079
1080 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1081 {
1082         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1083                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Update the timer from the possible pending state.
1088  */
1089 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1090 {
1091         ktime_t time;
1092         int set, reset;
1093         unsigned long flags;
1094
1095         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1096
1097         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1098         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1099         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1100         time = rq->hrtick_expire;
1101         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1103
1104         if (set) {
1105                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1106                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1107                         resched_rq(rq);
1108         } else
1109                 hrtick_clear(rq);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * High-resolution timer tick.
1114  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1115  */
1116 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1117 {
1118         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1119
1120         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1121
1122         spin_lock(&rq->lock);
1123         update_rq_clock(rq);
1124         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1125         spin_unlock(&rq->lock);
1126
1127         return HRTIMER_NORESTART;
1128 }
1129
1130 #ifdef CONFIG_SMP
1131 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1132 {
1133         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1134         unsigned long flags;
1135
1136         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1137         rq->hrtick_flags = 0;
1138         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1139         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1140
1141         hrtick_clear(rq);
1142 }
1143
1144 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1145 {
1146         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1147         unsigned long flags;
1148
1149         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1150         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1151         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1152 }
1153
1154 static int
1155 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1156 {
1157         int cpu = (int)(long)hcpu;
1158
1159         switch (action) {
1160         case CPU_UP_CANCELED:
1161         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1162         case CPU_DOWN_PREPARE:
1163         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1164         case CPU_DEAD:
1165         case CPU_DEAD_FROZEN:
1166                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1167                 return NOTIFY_OK;
1168
1169         case CPU_UP_PREPARE:
1170         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1171         case CPU_DOWN_FAILED:
1172         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1173         case CPU_ONLINE:
1174         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1175                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1176                 return NOTIFY_OK;
1177         }
1178
1179         return NOTIFY_DONE;
1180 }
1181
1182 static void init_hrtick(void)
1183 {
1184         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1185 }
1186 #endif /* CONFIG_SMP */
1187
1188 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1189 {
1190         rq->hrtick_flags = 0;
1191         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1192         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1193         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1194 }
1195
1196 void hrtick_resched(void)
1197 {
1198         struct rq *rq;
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1202                 return;
1203
1204         local_irq_save(flags);
1205         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1206         hrtick_set(rq);
1207         local_irq_restore(flags);
1208 }
1209 #else
1210 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1211 {
1212 }
1213
1214 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1215 {
1216 }
1217
1218 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1219 {
1220 }
1221
1222 void hrtick_resched(void)
1223 {
1224 }
1225
1226 static inline void init_hrtick(void)
1227 {
1228 }
1229 #endif
1230
1231 /*
1232  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1233  *
1234  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1235  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1236  * the target CPU.
1237  */
1238 #ifdef CONFIG_SMP
1239
1240 #ifndef tsk_is_polling
1241 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1242 #endif
1243
1244 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1245 {
1246         int cpu;
1247
1248         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1249
1250         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1251                 return;
1252
1253         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1254
1255         cpu = task_cpu(p);
1256         if (cpu == smp_processor_id())
1257                 return;
1258
1259         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1260         smp_mb();
1261         if (!tsk_is_polling(p))
1262                 smp_send_reschedule(cpu);
1263 }
1264
1265 static void resched_cpu(int cpu)
1266 {
1267         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1268         unsigned long flags;
1269
1270         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1271                 return;
1272         resched_task(cpu_curr(cpu));
1273         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1274 }
1275
1276 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1277 /*
1278  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1279  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1280  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1281  * idle system the next event might even be infinite time into the
1282  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1283  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1284  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1285  * wheel for the next timer event.
1286  */
1287 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1288 {
1289         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1290
1291         if (cpu == smp_processor_id())
1292                 return;
1293
1294         /*
1295          * This is safe, as this function is called with the timer
1296          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1297          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1298          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1299          * timer into account automatically.
1300          */
1301         if (rq->curr != rq->idle)
1302                 return;
1303
1304         /*
1305          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1306          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1307          * idle task through an additional NOOP schedule()
1308          */
1309         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1310
1311         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1312         smp_mb();
1313         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1314                 smp_send_reschedule(cpu);
1315 }
1316 #endif
1317
1318 #else
1319 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1320 {
1321         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1322         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1323 }
1324 #endif
1325
1326 #if BITS_PER_LONG == 32
1327 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1328 #else
1329 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1330 #endif
1331
1332 #define WMULT_SHIFT     32
1333
1334 /*
1335  * Shift right and round:
1336  */
1337 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1338
1339 static unsigned long
1340 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1341                 struct load_weight *lw)
1342 {
1343         u64 tmp;
1344
1345         if (!lw->inv_weight) {
1346                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1347                         lw->inv_weight = 1;
1348                 else
1349                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1350                                 / (lw->weight+1);
1351         }
1352
1353         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1354         /*
1355          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1356          */
1357         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1358                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1359                         WMULT_SHIFT/2);
1360         else
1361                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1362
1363         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1364 }
1365
1366 static inline unsigned long
1367 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1368 {
1369         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1370 }
1371
1372 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1373 {
1374         lw->weight += inc;
1375         lw->inv_weight = 0;
1376 }
1377
1378 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1379 {
1380         lw->weight -= dec;
1381         lw->inv_weight = 0;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1386  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1387  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1388  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1389  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1390  * slice expiry etc.
1391  */
1392
1393 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1394 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1395
1396 /*
1397  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1398  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1399  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1400  * that remained on nice 0.
1401  *
1402  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1403  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1404  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1405  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1406  * the relative distance between them is ~25%.)
1407  */
1408 static const int prio_to_weight[40] = {
1409  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1410  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1411  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1412  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1413  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1414  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1415  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1416  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1417 };
1418
1419 /*
1420  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1421  *
1422  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1423  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1424  * into multiplications:
1425  */
1426 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1427  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1428  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1429  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1430  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1431  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1432  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1433  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1434  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1435 };
1436
1437 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1438
1439 /*
1440  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1441  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1442  * structures to the load-balancing proper:
1443  */
1444 struct rq_iterator {
1445         void *arg;
1446         struct task_struct *(*start)(void *);
1447         struct task_struct *(*next)(void *);
1448 };
1449
1450 #ifdef CONFIG_SMP
1451 static unsigned long
1452 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1453               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1454               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1455               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1456
1457 static int
1458 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1459                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1460                    struct rq_iterator *iterator);
1461 #endif
1462
1463 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1464 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1465 #else
1466 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1467 #endif
1468
1469 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1470 {
1471         update_load_add(&rq->load, load);
1472 }
1473
1474 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1475 {
1476         update_load_sub(&rq->load, load);
1477 }
1478
1479 #ifdef CONFIG_SMP
1480 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1481 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1482 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1483 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1484 #else /* CONFIG_SMP */
1485
1486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1487 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1488 {
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #endif /* CONFIG_SMP */
1493
1494 #include "sched_stats.h"
1495 #include "sched_idletask.c"
1496 #include "sched_fair.c"
1497 #include "sched_rt.c"
1498 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1499 # include "sched_debug.c"
1500 #endif
1501
1502 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1503
1504 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1505 {
1506         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
1507 }
1508
1509 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
1510 {
1511         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
1512 }
1513
1514 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1515 {
1516         rq->nr_running++;
1517         inc_load(rq, p);
1518 }
1519
1520 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1521 {
1522         rq->nr_running--;
1523         dec_load(rq, p);
1524 }
1525
1526 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1527 {
1528         if (task_has_rt_policy(p)) {
1529                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1530                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1531                 return;
1532         }
1533
1534         /*
1535          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1536          */
1537         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1538                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1539                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1540                 return;
1541         }
1542
1543         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1544         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1545 }
1546
1547 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1548 {
1549         sched_info_queued(p);
1550         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1551         p->se.on_rq = 1;
1552 }
1553
1554 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1555 {
1556         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1557         p->se.on_rq = 0;
1558 }
1559
1560 /*
1561  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1562  */
1563 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1564 {
1565         return p->static_prio;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1570  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1571  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1572  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1573  * estimator recalculates.
1574  */
1575 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1576 {
1577         int prio;
1578
1579         if (task_has_rt_policy(p))
1580                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1581         else
1582                 prio = __normal_prio(p);
1583         return prio;
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1588  * taken into account by the scheduler. This value might
1589  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1590  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1591  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1592  */
1593 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1594 {
1595         p->normal_prio = normal_prio(p);
1596         /*
1597          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1598          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1599          * to the normal priority:
1600          */
1601         if (!rt_prio(p->prio))
1602                 return p->normal_prio;
1603         return p->prio;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * activate_task - move a task to the runqueue.
1608  */
1609 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1610 {
1611         if (task_contributes_to_load(p))
1612                 rq->nr_uninterruptible--;
1613
1614         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1615         inc_nr_running(p, rq);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1620  */
1621 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1622 {
1623         if (task_contributes_to_load(p))
1624                 rq->nr_uninterruptible++;
1625
1626         dequeue_task(rq, p, sleep);
1627         dec_nr_running(p, rq);
1628 }
1629
1630 /**
1631  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1632  * @p: the task in question.
1633  */
1634 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1635 {
1636         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1637 }
1638
1639 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1640 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1641 {
1642         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1643 }
1644
1645 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1646 {
1647         set_task_rq(p, cpu);
1648 #ifdef CONFIG_SMP
1649         /*
1650          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1651          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1652          * per-task data have been completed by this moment.
1653          */
1654         smp_wmb();
1655         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1656 #endif
1657 }
1658
1659 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1660                                        const struct sched_class *prev_class,
1661                                        int oldprio, int running)
1662 {
1663         if (prev_class != p->sched_class) {
1664                 if (prev_class->switched_from)
1665                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1666                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1667         } else
1668                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1669 }
1670
1671 #ifdef CONFIG_SMP
1672
1673 /*
1674  * Is this task likely cache-hot:
1675  */
1676 static int
1677 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1678 {
1679         s64 delta;
1680
1681         /*
1682          * Buddy candidates are cache hot:
1683          */
1684         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1685                 return 1;
1686
1687         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1688                 return 0;
1689
1690         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1691                 return 1;
1692         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1693                 return 0;
1694
1695         delta = now - p->se.exec_start;
1696
1697         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1698 }
1699
1700
1701 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1702 {
1703         int old_cpu = task_cpu(p);
1704         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1705         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1706                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1707         u64 clock_offset;
1708
1709         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1710
1711 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1712         if (p->se.wait_start)
1713                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1714         if (p->se.sleep_start)
1715                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1716         if (p->se.block_start)
1717                 p->se.block_start -= clock_offset;
1718         if (old_cpu != new_cpu) {
1719                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1720                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1721                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1722         }
1723 #endif
1724         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1725                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1726
1727         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1728 }
1729
1730 struct migration_req {
1731         struct list_head list;
1732
1733         struct task_struct *task;
1734         int dest_cpu;
1735
1736         struct completion done;
1737 };
1738
1739 /*
1740  * The task's runqueue lock must be held.
1741  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1742  */
1743 static int
1744 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1745 {
1746         struct rq *rq = task_rq(p);
1747
1748         /*
1749          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1750          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1751          */
1752         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1753                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1754                 return 0;
1755         }
1756
1757         init_completion(&req->done);
1758         req->task = p;
1759         req->dest_cpu = dest_cpu;
1760         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1761
1762         return 1;
1763 }
1764
1765 /*
1766  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1767  *
1768  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1769  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1770  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1771  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1772  * waiting to become inactive.
1773  */
1774 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1775 {
1776         unsigned long flags;
1777         int running, on_rq;
1778         struct rq *rq;
1779
1780         for (;;) {
1781                 /*
1782                  * We do the initial early heuristics without holding
1783                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1784                  * the runqueue lock when things look like they will
1785                  * work out!
1786                  */
1787                 rq = task_rq(p);
1788
1789                 /*
1790                  * If the task is actively running on another CPU
1791                  * still, just relax and busy-wait without holding
1792                  * any locks.
1793                  *
1794                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1795                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1796                  * But we don't care, since "task_running()" will
1797                  * return false if the runqueue has changed and p
1798                  * is actually now running somewhere else!
1799                  */
1800                 while (task_running(rq, p))
1801                         cpu_relax();
1802
1803                 /*
1804                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1805                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1806                  * just go back and repeat.
1807                  */
1808                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1809                 running = task_running(rq, p);
1810                 on_rq = p->se.on_rq;
1811                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1812
1813                 /*
1814                  * Was it really running after all now that we
1815                  * checked with the proper locks actually held?
1816                  *
1817                  * Oops. Go back and try again..
1818                  */
1819                 if (unlikely(running)) {
1820                         cpu_relax();
1821                         continue;
1822                 }
1823
1824                 /*
1825                  * It's not enough that it's not actively running,
1826                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1827                  * preempted!
1828                  *
1829                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1830                  * running right now), it's preempted, and we should
1831                  * yield - it could be a while.
1832                  */
1833                 if (unlikely(on_rq)) {
1834                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1835                         continue;
1836                 }
1837
1838                 /*
1839                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1840                  * runnable, which means that it will never become
1841                  * running in the future either. We're all done!
1842                  */
1843                 break;
1844         }
1845 }
1846
1847 /***
1848  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1849  * @p: the to-be-kicked thread
1850  *
1851  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1852  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1853  *
1854  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1855  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1856  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1857  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1858  * achieved as well.
1859  */
1860 void kick_process(struct task_struct *p)
1861 {
1862         int cpu;
1863
1864         preempt_disable();
1865         cpu = task_cpu(p);
1866         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1867                 smp_send_reschedule(cpu);
1868         preempt_enable();
1869 }
1870
1871 /*
1872  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1873  * according to the scheduling class and "nice" value.
1874  *
1875  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1876  * balance conservatively.
1877  */
1878 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1879 {
1880         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1881         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1882
1883         if (type == 0)
1884                 return total;
1885
1886         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1891  * according to the scheduling class and "nice" value.
1892  */
1893 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1894 {
1895         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1896         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1897
1898         if (type == 0)
1899                 return total;
1900
1901         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1902 }
1903
1904 /*
1905  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1906  */
1907 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1908 {
1909         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1910         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1911         unsigned long n = rq->nr_running;
1912
1913         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1914 }
1915
1916 /*
1917  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1918  * domain.
1919  */
1920 static struct sched_group *
1921 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1922 {
1923         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1924         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1925         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1926         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1927
1928         do {
1929                 unsigned long load, avg_load;
1930                 int local_group;
1931                 int i;
1932
1933                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1934                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1935                         continue;
1936
1937                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1938
1939                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1940                 avg_load = 0;
1941
1942                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1943                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1944                         if (local_group)
1945                                 load = source_load(i, load_idx);
1946                         else
1947                                 load = target_load(i, load_idx);
1948
1949                         avg_load += load;
1950                 }
1951
1952                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1953                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1954                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1955
1956                 if (local_group) {
1957                         this_load = avg_load;
1958                         this = group;
1959                 } else if (avg_load < min_load) {
1960                         min_load = avg_load;
1961                         idlest = group;
1962                 }
1963         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1964
1965         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1966                 return NULL;
1967         return idlest;
1968 }
1969
1970 /*
1971  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1972  */
1973 static int
1974 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
1975                 cpumask_t *tmp)
1976 {
1977         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1978         int idlest = -1;
1979         int i;
1980
1981         /* Traverse only the allowed CPUs */
1982         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1983
1984         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
1985                 load = weighted_cpuload(i);
1986
1987                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1988                         min_load = load;
1989                         idlest = i;
1990                 }
1991         }
1992
1993         return idlest;
1994 }
1995
1996 /*
1997  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1998  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1999  * SD_BALANCE_EXEC.
2000  *
2001  * Balance, ie. select the least loaded group.
2002  *
2003  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2004  *
2005  * preempt must be disabled.
2006  */
2007 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2008 {
2009         struct task_struct *t = current;
2010         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2011
2012         for_each_domain(cpu, tmp) {
2013                 /*
2014                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2015                  */
2016                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2017                         break;
2018                 if (tmp->flags & flag)
2019                         sd = tmp;
2020         }
2021
2022         while (sd) {
2023                 cpumask_t span, tmpmask;
2024                 struct sched_group *group;
2025                 int new_cpu, weight;
2026
2027                 if (!(sd->flags & flag)) {
2028                         sd = sd->child;
2029                         continue;
2030                 }
2031
2032                 span = sd->span;
2033                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2034                 if (!group) {
2035                         sd = sd->child;
2036                         continue;
2037                 }
2038
2039                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2040                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2041                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2042                         sd = sd->child;
2043                         continue;
2044                 }
2045
2046                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2047                 cpu = new_cpu;
2048                 sd = NULL;
2049                 weight = cpus_weight(span);
2050                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2051                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2052                                 break;
2053                         if (tmp->flags & flag)
2054                                 sd = tmp;
2055                 }
2056                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2057         }
2058
2059         return cpu;
2060 }
2061
2062 #endif /* CONFIG_SMP */
2063
2064 /***
2065  * try_to_wake_up - wake up a thread
2066  * @p: the to-be-woken-up thread
2067  * @state: the mask of task states that can be woken
2068  * @sync: do a synchronous wakeup?
2069  *
2070  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2071  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2072  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2073  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2074  * runnable without the overhead of this.
2075  *
2076  * returns failure only if the task is already active.
2077  */
2078 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2079 {
2080         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2081         unsigned long flags;
2082         long old_state;
2083         struct rq *rq;
2084
2085         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2086                 sync = 0;
2087
2088         smp_wmb();
2089         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2090         old_state = p->state;
2091         if (!(old_state & state))
2092                 goto out;
2093
2094         if (p->se.on_rq)
2095                 goto out_running;
2096
2097         cpu = task_cpu(p);
2098         orig_cpu = cpu;
2099         this_cpu = smp_processor_id();
2100
2101 #ifdef CONFIG_SMP
2102         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2103                 goto out_activate;
2104
2105         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2106         if (cpu != orig_cpu) {
2107                 set_task_cpu(p, cpu);
2108                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2109                 /* might preempt at this point */
2110                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2111                 old_state = p->state;
2112                 if (!(old_state & state))
2113                         goto out;
2114                 if (p->se.on_rq)
2115                         goto out_running;
2116
2117                 this_cpu = smp_processor_id();
2118                 cpu = task_cpu(p);
2119         }
2120
2121 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2122         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2123         if (cpu == this_cpu)
2124                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2125         else {
2126                 struct sched_domain *sd;
2127                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2128                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2129                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2130                                 break;
2131                         }
2132                 }
2133         }
2134 #endif
2135
2136 out_activate:
2137 #endif /* CONFIG_SMP */
2138         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2139         if (sync)
2140                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2141         if (orig_cpu != cpu)
2142                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2143         if (cpu == this_cpu)
2144                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2145         else
2146                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2147         update_rq_clock(rq);
2148         activate_task(rq, p, 1);
2149         success = 1;
2150
2151 out_running:
2152         check_preempt_curr(rq, p);
2153
2154         p->state = TASK_RUNNING;
2155 #ifdef CONFIG_SMP
2156         if (p->sched_class->task_wake_up)
2157                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2158 #endif
2159 out:
2160         task_rq_unlock(rq, &flags);
2161
2162         return success;
2163 }
2164
2165 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2166 {
2167         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2168 }
2169 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2170
2171 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2172 {
2173         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2178  * p is forked by current.
2179  *
2180  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2181  */
2182 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2183 {
2184         p->se.exec_start                = 0;
2185         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2186         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2187         p->se.last_wakeup               = 0;
2188         p->se.avg_overlap               = 0;
2189
2190 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2191         p->se.wait_start                = 0;
2192         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2193         p->se.sleep_start               = 0;
2194         p->se.block_start               = 0;
2195         p->se.sleep_max                 = 0;
2196         p->se.block_max                 = 0;
2197         p->se.exec_max                  = 0;
2198         p->se.slice_max                 = 0;
2199         p->se.wait_max                  = 0;
2200 #endif
2201
2202         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2203         p->se.on_rq = 0;
2204         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2205
2206 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2207         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2208 #endif
2209
2210         /*
2211          * We mark the process as running here, but have not actually
2212          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2213          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2214          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2215          */
2216         p->state = TASK_RUNNING;
2217 }
2218
2219 /*
2220  * fork()/clone()-time setup:
2221  */
2222 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2223 {
2224         int cpu = get_cpu();
2225
2226         __sched_fork(p);
2227
2228 #ifdef CONFIG_SMP
2229         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2230 #endif
2231         set_task_cpu(p, cpu);
2232
2233         /*
2234          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2235          */
2236         p->prio = current->normal_prio;
2237         if (!rt_prio(p->prio))
2238                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2239
2240 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2241         if (likely(sched_info_on()))
2242                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2243 #endif
2244 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2245         p->oncpu = 0;
2246 #endif
2247 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2248         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2249         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2250 #endif
2251         put_cpu();
2252 }
2253
2254 /*
2255  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2256  *
2257  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2258  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2259  * on the runqueue and wakes it.
2260  */
2261 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2262 {
2263         unsigned long flags;
2264         struct rq *rq;
2265
2266         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2267         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2268         update_rq_clock(rq);
2269
2270         p->prio = effective_prio(p);
2271
2272         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2273                 activate_task(rq, p, 0);
2274         } else {
2275                 /*
2276                  * Let the scheduling class do new task startup
2277                  * management (if any):
2278                  */
2279                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2280                 inc_nr_running(p, rq);
2281         }
2282         check_preempt_curr(rq, p);
2283 #ifdef CONFIG_SMP
2284         if (p->sched_class->task_wake_up)
2285                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2286 #endif
2287         task_rq_unlock(rq, &flags);
2288 }
2289
2290 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2291
2292 /**
2293  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2294  * @notifier: notifier struct to register
2295  */
2296 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2297 {
2298         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2299 }
2300 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2301
2302 /**
2303  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2304  * @notifier: notifier struct to unregister
2305  *
2306  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2307  */
2308 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2309 {
2310         hlist_del(&notifier->link);
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2313
2314 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2315 {
2316         struct preempt_notifier *notifier;
2317         struct hlist_node *node;
2318
2319         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2320                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2321 }
2322
2323 static void
2324 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2325                                  struct task_struct *next)
2326 {
2327         struct preempt_notifier *notifier;
2328         struct hlist_node *node;
2329
2330         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2331                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2332 }
2333
2334 #else
2335
2336 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2337 {
2338 }
2339
2340 static void
2341 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2342                                  struct task_struct *next)
2343 {
2344 }
2345
2346 #endif
2347
2348 /**
2349  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2350  * @rq: the runqueue preparing to switch
2351  * @prev: the current task that is being switched out
2352  * @next: the task we are going to switch to.
2353  *
2354  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2355  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2356  * switch.
2357  *
2358  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2359  * hooks.
2360  */
2361 static inline void
2362 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2363                     struct task_struct *next)
2364 {
2365         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2366         prepare_lock_switch(rq, next);
2367         prepare_arch_switch(next);
2368 }
2369
2370 /**
2371  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2372  * @rq: runqueue associated with task-switch
2373  * @prev: the thread we just switched away from.
2374  *
2375  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2376  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2377  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2378  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2379  *
2380  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2381  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2382  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2383  * details.)
2384  */
2385 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2386         __releases(rq->lock)
2387 {
2388         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2389         long prev_state;
2390
2391         rq->prev_mm = NULL;
2392
2393         /*
2394          * A task struct has one reference for the use as "current".
2395          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2396          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2397          * the scheduled task must drop that reference.
2398          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2399          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2400          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2401          * be dropped twice.
2402          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2403          */
2404         prev_state = prev->state;
2405         finish_arch_switch(prev);
2406         finish_lock_switch(rq, prev);
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408         if (current->sched_class->post_schedule)
2409                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2410 #endif
2411
2412         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2413         if (mm)
2414                 mmdrop(mm);
2415         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2416                 /*
2417                  * Remove function-return probe instances associated with this
2418                  * task and put them back on the free list.
2419                  */
2420                 kprobe_flush_task(prev);
2421                 put_task_struct(prev);
2422         }
2423 }
2424
2425 /**
2426  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2427  * @prev: the thread we just switched away from.
2428  */
2429 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2430         __releases(rq->lock)
2431 {
2432         struct rq *rq = this_rq();
2433
2434         finish_task_switch(rq, prev);
2435 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2436         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2437         preempt_enable();
2438 #endif
2439         if (current->set_child_tid)
2440                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * context_switch - switch to the new MM and the new
2445  * thread's register state.
2446  */
2447 static inline void
2448 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2449                struct task_struct *next)
2450 {
2451         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2452
2453         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2454         mm = next->mm;
2455         oldmm = prev->active_mm;
2456         /*
2457          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2458          * combine the page table reload and the switch backend into
2459          * one hypercall.
2460          */
2461         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2462
2463         if (unlikely(!mm)) {
2464                 next->active_mm = oldmm;
2465                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2466                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2467         } else
2468                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2469
2470         if (unlikely(!prev->mm)) {
2471                 prev->active_mm = NULL;
2472                 rq->prev_mm = oldmm;
2473         }
2474         /*
2475          * Since the runqueue lock will be released by the next
2476          * task (which is an invalid locking op but in the case
2477          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2478          * do an early lockdep release here:
2479          */
2480 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2481         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2482 #endif
2483
2484         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2485         switch_to(prev, next, prev);
2486
2487         barrier();
2488         /*
2489          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2490          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2491          * frame will be invalid.
2492          */
2493         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2498  *
2499  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2500  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2501  * number of context switches performed since bootup.
2502  */
2503 unsigned long nr_running(void)
2504 {
2505         unsigned long i, sum = 0;
2506
2507         for_each_online_cpu(i)
2508                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2509
2510         return sum;
2511 }
2512
2513 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2514 {
2515         unsigned long i, sum = 0;
2516
2517         for_each_possible_cpu(i)
2518                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2519
2520         /*
2521          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2522          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2523          */
2524         if (unlikely((long)sum < 0))
2525                 sum = 0;
2526
2527         return sum;
2528 }
2529
2530 unsigned long long nr_context_switches(void)
2531 {
2532         int i;
2533         unsigned long long sum = 0;
2534
2535         for_each_possible_cpu(i)
2536                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2537
2538         return sum;
2539 }
2540
2541 unsigned long nr_iowait(void)
2542 {
2543         unsigned long i, sum = 0;
2544
2545         for_each_possible_cpu(i)
2546                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2547
2548         return sum;
2549 }
2550
2551 unsigned long nr_active(void)
2552 {
2553         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2554
2555         for_each_online_cpu(i) {
2556                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2557                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2558         }
2559
2560         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2561                 uninterruptible = 0;
2562
2563         return running + uninterruptible;
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2568  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2569  */
2570 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2571 {
2572         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2573         int i, scale;
2574
2575         this_rq->nr_load_updates++;
2576
2577         /* Update our load: */
2578         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2579                 unsigned long old_load, new_load;
2580
2581                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2582
2583                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2584                 new_load = this_load;
2585                 /*
2586                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2587                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2588                  * example.
2589                  */
2590                 if (new_load > old_load)
2591                         new_load += scale-1;
2592                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2593         }
2594 }
2595
2596 #ifdef CONFIG_SMP
2597
2598 /*
2599  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2600  *
2601  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2602  * you need to do so manually before calling.
2603  */
2604 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2605         __acquires(rq1->lock)
2606         __acquires(rq2->lock)
2607 {
2608         BUG_ON(!irqs_disabled());
2609         if (rq1 == rq2) {
2610                 spin_lock(&rq1->lock);
2611                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2612         } else {
2613                 if (rq1 < rq2) {
2614                         spin_lock(&rq1->lock);
2615                         spin_lock(&rq2->lock);
2616                 } else {
2617                         spin_lock(&rq2->lock);
2618                         spin_lock(&rq1->lock);
2619                 }
2620         }
2621         update_rq_clock(rq1);
2622         update_rq_clock(rq2);
2623 }
2624
2625 /*
2626  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2627  *
2628  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2629  * you need to do so manually after calling.
2630  */
2631 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2632         __releases(rq1->lock)
2633         __releases(rq2->lock)
2634 {
2635         spin_unlock(&rq1->lock);
2636         if (rq1 != rq2)
2637                 spin_unlock(&rq2->lock);
2638         else
2639                 __release(rq2->lock);
2640 }
2641
2642 /*
2643  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2644  */
2645 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2646         __releases(this_rq->lock)
2647         __acquires(busiest->lock)
2648         __acquires(this_rq->lock)
2649 {
2650         int ret = 0;
2651
2652         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2653                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2654                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2655                 BUG_ON(1);
2656         }
2657         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2658                 if (busiest < this_rq) {
2659                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2660                         spin_lock(&busiest->lock);
2661                         spin_lock(&this_rq->lock);
2662                         ret = 1;
2663                 } else
2664                         spin_lock(&busiest->lock);
2665         }
2666         return ret;
2667 }
2668
2669 /*
2670  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2671  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2672  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2673  * the cpu_allowed mask is restored.
2674  */
2675 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2676 {
2677         struct migration_req req;
2678         unsigned long flags;
2679         struct rq *rq;
2680
2681         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2682         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2683             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2684                 goto out;
2685
2686         /* force the process onto the specified CPU */
2687         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2688                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2689                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2690
2691                 get_task_struct(mt);
2692                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2693                 wake_up_process(mt);
2694                 put_task_struct(mt);
2695                 wait_for_completion(&req.done);
2696
2697                 return;
2698         }
2699 out:
2700         task_rq_unlock(rq, &flags);
2701 }
2702
2703 /*
2704  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2705  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2706  */
2707 void sched_exec(void)
2708 {
2709         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2710         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2711         put_cpu();
2712         if (new_cpu != this_cpu)
2713                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2714 }
2715
2716 /*
2717  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2718  * Both runqueues must be locked.
2719  */
2720 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2721                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2722 {
2723         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2724         set_task_cpu(p, this_cpu);
2725         activate_task(this_rq, p, 0);
2726         /*
2727          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2728          * to be always true for them.
2729          */
2730         check_preempt_curr(this_rq, p);
2731 }
2732
2733 /*
2734  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2735  */
2736 static
2737 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2738                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2739                      int *all_pinned)
2740 {
2741         /*
2742          * We do not migrate tasks that are:
2743          * 1) running (obviously), or
2744          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2745          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2746          */
2747         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2748                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2749                 return 0;
2750         }
2751         *all_pinned = 0;
2752
2753         if (task_running(rq, p)) {
2754                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2755                 return 0;
2756         }
2757
2758         /*
2759          * Aggressive migration if:
2760          * 1) task is cache cold, or
2761          * 2) too many balance attempts have failed.
2762          */
2763
2764         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2765                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2766 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2767                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2768                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2769                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2770                 }
2771 #endif
2772                 return 1;
2773         }
2774
2775         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2776                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2777                 return 0;
2778         }
2779         return 1;
2780 }
2781
2782 static unsigned long
2783 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2784               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2785               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2786               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2787 {
2788         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2789         struct task_struct *p;
2790         long rem_load_move = max_load_move;
2791
2792         if (max_load_move == 0)
2793                 goto out;
2794
2795         pinned = 1;
2796
2797         /*
2798          * Start the load-balancing iterator:
2799          */
2800         p = iterator->start(iterator->arg);
2801 next:
2802         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2803                 goto out;
2804         /*
2805          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
2806          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2807          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2808          */
2809         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2810                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2811         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2812             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2813                 p = iterator->next(iterator->arg);
2814                 goto next;
2815         }
2816
2817         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2818         pulled++;
2819         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2820
2821         /*
2822          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2823          */
2824         if (rem_load_move > 0) {
2825                 if (p->prio < *this_best_prio)
2826                         *this_best_prio = p->prio;
2827                 p = iterator->next(iterator->arg);
2828                 goto next;
2829         }
2830 out:
2831         /*
2832          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2833          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2834          * inside pull_task().
2835          */
2836         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2837
2838         if (all_pinned)
2839                 *all_pinned = pinned;
2840
2841         return max_load_move - rem_load_move;
2842 }
2843
2844 /*
2845  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2846  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2847  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2848  *
2849  * Called with both runqueues locked.
2850  */
2851 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2852                       unsigned long max_load_move,
2853                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2854                       int *all_pinned)
2855 {
2856         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2857         unsigned long total_load_moved = 0;
2858         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2859
2860         do {
2861                 total_load_moved +=
2862                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2863                                 max_load_move - total_load_moved,
2864                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2865                 class = class->next;
2866         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2867
2868         return total_load_moved > 0;
2869 }
2870
2871 static int
2872 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2873                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2874                    struct rq_iterator *iterator)
2875 {
2876         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
2877         int pinned = 0;
2878
2879         while (p) {
2880                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2881                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2882                         /*
2883                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2884                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2885                          * stats here rather than inside pull_task().
2886                          */
2887                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2888
2889                         return 1;
2890                 }
2891                 p = iterator->next(iterator->arg);
2892         }
2893
2894         return 0;
2895 }
2896
2897 /*
2898  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2899  * part of active balancing operations within "domain".
2900  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2901  *
2902  * Called with both runqueues locked.
2903  */
2904 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2905                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2906 {
2907         const struct sched_class *class;
2908
2909         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2910                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
2911                         return 1;
2912
2913         return 0;
2914 }
2915
2916 /*
2917  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2918  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2919  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2920  */
2921 static struct sched_group *
2922 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2923                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2924                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
2925 {
2926         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2927         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2928         unsigned long max_pull;
2929         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2930         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2931         int load_idx, group_imb = 0;
2932 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2933         int power_savings_balance = 1;
2934         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2935         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2936         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2937 #endif
2938
2939         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2940         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2941         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2942         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2943                 load_idx = sd->busy_idx;
2944         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2945                 load_idx = sd->newidle_idx;
2946         else
2947                 load_idx = sd->idle_idx;
2948
2949         do {
2950                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
2951                 int local_group;
2952                 int i;
2953                 int __group_imb = 0;
2954                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2955                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2956
2957                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2958
2959                 if (local_group)
2960                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2961
2962                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2963                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2964                 max_cpu_load = 0;
2965                 min_cpu_load = ~0UL;
2966
2967                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2968                         struct rq *rq;
2969
2970                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2971                                 continue;
2972
2973                         rq = cpu_rq(i);
2974
2975                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2976                                 *sd_idle = 0;
2977
2978                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2979                         if (local_group) {
2980                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2981                                         first_idle_cpu = 1;
2982                                         balance_cpu = i;
2983                                 }
2984
2985                                 load = target_load(i, load_idx);
2986                         } else {
2987                                 load = source_load(i, load_idx);
2988                                 if (load > max_cpu_load)
2989                                         max_cpu_load = load;
2990                                 if (min_cpu_load > load)
2991                                         min_cpu_load = load;
2992                         }
2993
2994                         avg_load += load;
2995                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2996                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2997                 }
2998
2999                 /*
3000                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3001                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3002                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3003                  * to do the newly idle load balance.
3004                  */
3005                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3006                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3007                         *balance = 0;
3008                         goto ret;
3009                 }
3010
3011                 total_load += avg_load;
3012                 total_pwr += group->__cpu_power;
3013
3014                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3015                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3016                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3017
3018                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3019                         __group_imb = 1;
3020
3021                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3022
3023                 if (local_group) {
3024                         this_load = avg_load;
3025                         this = group;
3026                         this_nr_running = sum_nr_running;
3027                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3028                 } else if (avg_load > max_load &&
3029                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3030                         max_load = avg_load;
3031                         busiest = group;
3032                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3033                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3034                         group_imb = __group_imb;
3035                 }
3036
3037 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3038                 /*
3039                  * Busy processors will not participate in power savings
3040                  * balance.
3041                  */
3042                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3043                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3044                         goto group_next;
3045
3046                 /*
3047                  * If the local group is idle or completely loaded
3048                  * no need to do power savings balance at this domain
3049                  */
3050                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3051                                     !this_nr_running))
3052                         power_savings_balance = 0;
3053
3054                 /*
3055                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3056                  * don't include that group in power savings calculations
3057                  */
3058                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3059                     || !sum_nr_running)
3060                         goto group_next;
3061
3062                 /*
3063                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3064                  * This is the group from where we need to pick up the load
3065                  * for saving power
3066                  */
3067                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3068                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3069                      first_cpu(group->cpumask) <
3070                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3071                         group_min = group;
3072                         min_nr_running = sum_nr_running;
3073                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3074                                                 sum_nr_running;
3075                 }
3076
3077                 /*
3078                  * Calculate the group which is almost near its
3079                  * capacity but still has some space to pick up some load
3080                  * from other group and save more power
3081                  */
3082                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3083                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3084                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3085                              first_cpu(group->cpumask) >
3086                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3087                                 group_leader = group;
3088                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3089                         }
3090                 }
3091 group_next:
3092 #endif
3093                 group = group->next;
3094         } while (group != sd->groups);
3095
3096         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3097                 goto out_balanced;
3098
3099         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3100
3101         if (this_load >= avg_load ||
3102                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3103                 goto out_balanced;
3104
3105         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3106         if (group_imb)
3107                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3108
3109         /*
3110          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3111          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3112          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3113          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3114          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3115          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3116          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3117          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3118          * appear as very large values with unsigned longs.
3119          */
3120         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3121                 goto out_balanced;
3122
3123         /*
3124          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3125          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3126          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3127          */
3128         if (max_load < avg_load) {
3129                 *imbalance = 0;
3130                 goto small_imbalance;
3131         }
3132
3133         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3134         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3135
3136         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3137         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3138                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3139                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3140
3141         /*
3142          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3143          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3144          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3145          * moved
3146          */
3147         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3148                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3149                 unsigned int imbn;
3150
3151 small_imbalance:
3152                 pwr_move = pwr_now = 0;
3153                 imbn = 2;
3154                 if (this_nr_running) {
3155                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3156                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3157                                 imbn = 1;
3158                 } else
3159                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3160
3161                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3162                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3163                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3164                         return busiest;
3165                 }
3166
3167                 /*
3168                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3169                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3170                  * moving them.
3171                  */
3172
3173                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3174                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3175                 pwr_now += this->__cpu_power *
3176                                 min(this_load_per_task, this_load);
3177                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3178
3179                 /* Amount of load we'd subtract */
3180                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3181                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3182                 if (max_load > tmp)
3183                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3184                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3185
3186                 /* Amount of load we'd add */
3187                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3188                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3189                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3190                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3191                 else
3192                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3193                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3194                 pwr_move += this->__cpu_power *
3195                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3196                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3197
3198                 /* Move if we gain throughput */
3199                 if (pwr_move > pwr_now)
3200                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3201         }
3202
3203         return busiest;
3204
3205 out_balanced:
3206 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3207         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3208                 goto ret;
3209
3210         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3211                 *imbalance = min_load_per_task;
3212                 return group_min;
3213         }
3214 #endif
3215 ret:
3216         *imbalance = 0;
3217         return NULL;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3222  */
3223 static struct rq *
3224 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3225                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3226 {
3227         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3228         unsigned long max_load = 0;
3229         int i;
3230
3231         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3232                 unsigned long wl;
3233
3234                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3235                         continue;
3236
3237                 rq = cpu_rq(i);
3238                 wl = weighted_cpuload(i);
3239
3240                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3241                         continue;
3242
3243                 if (wl > max_load) {
3244                         max_load = wl;
3245                         busiest = rq;
3246                 }
3247         }
3248
3249         return busiest;
3250 }
3251
3252 /*
3253  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3254  * so long as it is large enough.
3255  */
3256 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3257
3258 /*
3259  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3260  * tasks if there is an imbalance.
3261  */
3262 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3263                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3264                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3265 {
3266         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3267         struct sched_group *group;
3268         unsigned long imbalance;
3269         struct rq *busiest;
3270         unsigned long flags;
3271
3272         cpus_setall(*cpus);
3273
3274         /*
3275          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3276          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3277          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3278          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3279          */
3280         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3281             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3282                 sd_idle = 1;
3283
3284         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3285
3286 redo:
3287         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3288                                    cpus, balance);
3289
3290         if (*balance == 0)
3291                 goto out_balanced;
3292
3293         if (!group) {
3294                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3295                 goto out_balanced;
3296         }
3297
3298         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3299         if (!busiest) {
3300                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3301                 goto out_balanced;
3302         }
3303
3304         BUG_ON(busiest == this_rq);
3305
3306         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3307
3308         ld_moved = 0;
3309         if (busiest->nr_running > 1) {
3310                 /*
3311                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3312                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3313                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3314                  * correctly treated as an imbalance.
3315                  */
3316                 local_irq_save(flags);
3317                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3318                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3319                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3320                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3321                 local_irq_restore(flags);
3322
3323                 /*
3324                  * some other cpu did the load balance for us.
3325                  */
3326                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3327                         resched_cpu(this_cpu);
3328
3329                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3330                 if (unlikely(all_pinned)) {
3331                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3332                         if (!cpus_empty(*cpus))
3333                                 goto redo;
3334                         goto out_balanced;
3335                 }
3336         }
3337
3338         if (!ld_moved) {
3339                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3340                 sd->nr_balance_failed++;
3341
3342                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3343
3344                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3345
3346                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3347                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3348                          */
3349                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3350                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3351                                 all_pinned = 1;
3352                                 goto out_one_pinned;
3353                         }
3354
3355                         if (!busiest->active_balance) {
3356                                 busiest->active_balance = 1;
3357                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3358                                 active_balance = 1;
3359                         }
3360                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3361                         if (active_balance)
3362                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3363
3364                         /*
3365                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3366                          * counter.
3367                          */
3368                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3369                 }
3370         } else
3371                 sd->nr_balance_failed = 0;
3372
3373         if (likely(!active_balance)) {
3374                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3375                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3376         } else {
3377                 /*
3378                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3379                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3380                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3381                  * move_tasks).
3382                  */
3383                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3384                         sd->balance_interval *= 2;
3385         }
3386
3387         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3388             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3389                 return -1;
3390         return ld_moved;
3391
3392 out_balanced:
3393         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3394
3395         sd->nr_balance_failed = 0;
3396
3397 out_one_pinned:
3398         /* tune up the balancing interval */
3399         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3400                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3401                 sd->balance_interval *= 2;
3402
3403         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3404             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3405                 return -1;
3406         return 0;
3407 }
3408
3409 /*
3410  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3411  * tasks if there is an imbalance.
3412  *
3413  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3414  * this_rq is locked.
3415  */
3416 static int
3417 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3418                         cpumask_t *cpus)
3419 {
3420         struct sched_group *group;
3421         struct rq *busiest = NULL;
3422         unsigned long imbalance;
3423         int ld_moved = 0;
3424         int sd_idle = 0;
3425         int all_pinned = 0;
3426
3427         cpus_setall(*cpus);
3428
3429         /*
3430          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3431          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3432          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3433          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3434          */
3435         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3436             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3437                 sd_idle = 1;
3438
3439         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3440 redo:
3441         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3442                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3443         if (!group) {
3444                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3445                 goto out_balanced;
3446         }
3447
3448         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3449         if (!busiest) {
3450                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3451                 goto out_balanced;
3452         }
3453
3454         BUG_ON(busiest == this_rq);
3455
3456         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3457
3458         ld_moved = 0;
3459         if (busiest->nr_running > 1) {
3460                 /* Attempt to move tasks */
3461                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3462                 /* this_rq->clock is already updated */
3463                 update_rq_clock(busiest);
3464                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3465                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3466                                         &all_pinned);
3467                 spin_unlock(&busiest->lock);
3468
3469                 if (unlikely(all_pinned)) {
3470                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3471                         if (!cpus_empty(*cpus))
3472                                 goto redo;
3473                 }
3474         }
3475
3476         if (!ld_moved) {
3477                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3478                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3479                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3480                         return -1;
3481         } else
3482                 sd->nr_balance_failed = 0;
3483
3484         return ld_moved;
3485
3486 out_balanced:
3487         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3488         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3489             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3490                 return -1;
3491         sd->nr_balance_failed = 0;
3492
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 /*
3497  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3498  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3499  */
3500 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3501 {
3502         struct sched_domain *sd;
3503         int pulled_task = -1;
3504         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3505         cpumask_t tmpmask;
3506
3507         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3508                 unsigned long interval;
3509
3510                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3511                         continue;
3512
3513                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3514                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3515                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3516                                                            sd, &tmpmask);
3517
3518                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3519                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3520                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3521                 if (pulled_task)
3522                         break;
3523         }
3524         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3525                 /*
3526                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3527                  * a busy processor. So reset next_balance.
3528                  */
3529                 this_rq->next_balance = next_balance;
3530         }
3531 }
3532
3533 /*
3534  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3535  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3536  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3537  * logical imbalances.
3538  *
3539  * Called with busiest_rq locked.
3540  */
3541 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3542 {
3543         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3544         struct sched_domain *sd;
3545         struct rq *target_rq;
3546
3547         /* Is there any task to move? */
3548         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3549                 return;
3550
3551         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3552
3553         /*
3554          * This condition is "impossible", if it occurs
3555          * we need to fix it. Originally reported by
3556          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3557          */
3558         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3559
3560         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3561         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3562         update_rq_clock(busiest_rq);
3563         update_rq_clock(target_rq);
3564
3565         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3566         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3567                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3568                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3569                                 break;
3570         }
3571
3572         if (likely(sd)) {
3573                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3574
3575                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3576                                   sd, CPU_IDLE))
3577                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3578                 else
3579                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3580         }
3581         spin_unlock(&target_rq->lock);
3582 }
3583
3584 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3585 static struct {
3586         atomic_t load_balancer;
3587         cpumask_t cpu_mask;
3588 } nohz ____cacheline_aligned = {
3589         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3590         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3591 };
3592
3593 /*
3594  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3595  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3596  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3597  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3598  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3599  * arrives...
3600  *
3601  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3602  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3603  * nohz.cpu_mask..
3604  *
3605  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3606  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3607  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3608  * there is no need for ilb owner.
3609  *
3610  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3611  * next busy scheduler_tick()
3612  */
3613 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3614 {
3615         int cpu = smp_processor_id();
3616
3617         if (stop_tick) {
3618                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3619                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3620
3621                 /*
3622                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3623                  */
3624                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3625                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3626                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3627                                 BUG();
3628                         return 0;
3629                 }
3630
3631                 /* time for ilb owner also to sleep */
3632                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3633                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3634                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3635                         return 0;
3636                 }
3637
3638                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3639                         /* make me the ilb owner */
3640                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3641                                 return 1;
3642                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3643                         return 1;
3644         } else {
3645                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3646                         return 0;
3647
3648                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3649
3650                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3651                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3652                                 BUG();
3653         }
3654         return 0;
3655 }
3656 #endif
3657
3658 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3659
3660 /*
3661  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3662  * and initiates a balancing operation if so.
3663  *
3664  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3665  */
3666 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3667 {
3668         int balance = 1;
3669         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3670         unsigned long interval;
3671         struct sched_domain *sd;
3672         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3673         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3674         int update_next_balance = 0;
3675         cpumask_t tmp;
3676
3677         for_each_domain(cpu, sd) {
3678                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3679                         continue;
3680
3681                 interval = sd->balance_interval;
3682                 if (idle != CPU_IDLE)
3683                         interval *= sd->busy_factor;
3684
3685                 /* scale ms to jiffies */
3686                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3687                 if (unlikely(!interval))
3688                         interval = 1;
3689                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3690                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3691
3692
3693                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3694                         if (!spin_trylock(&balancing))
3695                                 goto out;
3696                 }
3697
3698                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3699                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3700                                 /*
3701                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3702                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3703                                  * not idle.
3704                                  */
3705                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3706                         }
3707                         sd->last_balance = jiffies;
3708                 }
3709                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3710                         spin_unlock(&balancing);
3711 out:
3712                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3713                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3714                         update_next_balance = 1;
3715                 }
3716
3717                 /*
3718                  * Stop the load balance at this level. There is another
3719                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3720                  * actively.
3721                  */
3722                 if (!balance)
3723                         break;
3724         }
3725
3726         /*
3727          * next_balance will be updated only when there is a need.
3728          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3729          * updated.
3730          */
3731         if (likely(update_next_balance))
3732                 rq->next_balance = next_balance;
3733 }
3734
3735 /*
3736  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3737  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3738  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3739  */
3740 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3741 {
3742         int this_cpu = smp_processor_id();
3743         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3744         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3745                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3746
3747         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3748
3749 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3750         /*
3751          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3752          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3753          * stopped.
3754          */
3755         if (this_rq->idle_at_tick &&
3756             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3757                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3758                 struct rq *rq;
3759                 int balance_cpu;
3760
3761                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3762                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3763                         /*
3764                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3765                          * work being done for other cpus. Next load
3766                          * balancing owner will pick it up.
3767                          */
3768                         if (need_resched())
3769                                 break;
3770
3771                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3772
3773                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3774                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3775                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3776                 }
3777         }
3778 #endif
3779 }
3780
3781 /*
3782  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3783  *
3784  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3785  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3786  * if the whole system is idle.
3787  */
3788 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3789 {
3790 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3791         /*
3792          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3793          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3794          * load balancer.
3795          */
3796         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3797                 rq->in_nohz_recently = 0;
3798
3799                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3800                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3801                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3802                 }
3803
3804                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3805                         /*
3806                          * simple selection for now: Nominate the
3807                          * first cpu in the nohz list to be the next
3808                          * ilb owner.
3809                          *
3810                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3811                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3812                          */
3813                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3814
3815                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3816                                 resched_cpu(ilb);
3817                 }
3818         }
3819
3820         /*
3821          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3822          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3823          */
3824         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3825             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3826                 resched_cpu(cpu);
3827                 return;
3828         }
3829
3830         /*
3831          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3832          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3833          */
3834         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3835             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3836                 return;
3837 #endif
3838         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3839                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3840 }
3841
3842 #else   /* CONFIG_SMP */
3843
3844 /*
3845  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3846  */
3847 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3848 {
3849 }
3850
3851 #endif
3852
3853 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3854
3855 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3856
3857 /*
3858  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3859  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3860  */
3861 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3862 {
3863         unsigned long flags;
3864         u64 ns, delta_exec;
3865         struct rq *rq;
3866
3867         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3868         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3869         if (task_current(rq, p)) {
3870                 update_rq_clock(rq);
3871                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3872                 if ((s64)delta_exec > 0)
3873                         ns += delta_exec;
3874         }
3875         task_rq_unlock(rq, &flags);
3876
3877         return ns;
3878 }
3879
3880 /*
3881  * Account user cpu time to a process.
3882  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3883  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3884  */
3885 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3886 {
3887         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3888         cputime64_t tmp;
3889
3890         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3891
3892         /* Add user time to cpustat. */
3893         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3894         if (TASK_NICE(p) > 0)
3895                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3896         else
3897                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3898 }
3899
3900 /*
3901  * Account guest cpu time to a process.
3902  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3903  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3904  */
3905 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3906 {
3907         cputime64_t tmp;
3908         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3909
3910         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3911
3912         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3913         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3914
3915         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3916         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3917 }
3918
3919 /*
3920  * Account scaled user cpu time to a process.
3921  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3922  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3923  */
3924 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3925 {
3926         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
3927 }
3928
3929 /*
3930  * Account system cpu time to a process.
3931  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3932  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3933  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3934  */
3935 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3936                          cputime_t cputime)
3937 {
3938         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3939         struct rq *rq = this_rq();
3940         cputime64_t tmp;
3941
3942         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3943                 account_guest_time(p, cputime);
3944                 return;
3945         }
3946
3947         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3948
3949         /* Add system time to cpustat. */
3950         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3951         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3952                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3953         else if (softirq_count())
3954                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3955         else if (p != rq->idle)
3956                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3957         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3958                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3959         else
3960                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3961         /* Account for system time used */
3962         acct_update_integrals(p);
3963 }
3964
3965 /*
3966  * Account scaled system cpu time to a process.
3967  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3968  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3969  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3970  */
3971 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3972 {
3973         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
3974 }
3975
3976 /*
3977  * Account for involuntary wait time.
3978  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3979  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3980  */
3981 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3982 {
3983         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3984         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3985         struct rq *rq = this_rq();
3986
3987         if (p == rq->idle) {
3988                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3989                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3990                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3991                 else
3992                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3993         } else
3994                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3995 }
3996
3997 /*
3998  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3999  * We call it with interrupts disabled.
4000  *
4001  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4002  * timeslices.
4003  */
4004 void scheduler_tick(void)
4005 {
4006         int cpu = smp_processor_id();
4007         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4008         struct task_struct *curr = rq->curr;
4009
4010         sched_clock_tick();
4011
4012         spin_lock(&rq->lock);
4013         update_rq_clock(rq);
4014         update_cpu_load(rq);
4015         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4016         spin_unlock(&rq->lock);
4017
4018 #ifdef CONFIG_SMP
4019         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4020         trigger_load_balance(rq, cpu);
4021 #endif
4022 }
4023
4024 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4025
4026 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4027 {
4028         /*
4029          * Underflow?
4030          */
4031         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4032                 return;
4033         preempt_count() += val;
4034         /*
4035          * Spinlock count overflowing soon?
4036          */
4037         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4038                                 PREEMPT_MASK - 10);
4039 }
4040 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4041
4042 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4043 {
4044         /*
4045          * Underflow?
4046          */
4047         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4048                 return;
4049         /*
4050          * Is the spinlock portion underflowing?
4051          */
4052         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4053                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4054                 return;
4055
4056         preempt_count() -= val;
4057 }
4058 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4059
4060 #endif
4061
4062 /*
4063  * Print scheduling while atomic bug:
4064  */
4065 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4066 {
4067         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4068
4069         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4070                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4071
4072         debug_show_held_locks(prev);
4073         if (irqs_disabled())
4074                 print_irqtrace_events(prev);
4075
4076         if (regs)
4077                 show_regs(regs);
4078         else
4079                 dump_stack();
4080 }
4081
4082 /*
4083  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4084  */
4085 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4086 {
4087         /*
4088          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4089          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4090          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4091          */
4092         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4093                 __schedule_bug(prev);
4094
4095         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4096
4097         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4098 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4099         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4100                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4101                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4102         }
4103 #endif
4104 }
4105
4106 /*
4107  * Pick up the highest-prio task:
4108  */
4109 static inline struct task_struct *
4110 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4111 {
4112         const struct sched_class *class;
4113         struct task_struct *p;
4114
4115         /*
4116          * Optimization: we know that if all tasks are in
4117          * the fair class we can call that function directly:
4118          */
4119         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4120                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4121                 if (likely(p))
4122                         return p;
4123         }
4124
4125         class = sched_class_highest;
4126         for ( ; ; ) {
4127                 p = class->pick_next_task(rq);
4128                 if (p)
4129                         return p;
4130                 /*
4131                  * Will never be NULL as the idle class always
4132                  * returns a non-NULL p:
4133                  */
4134                 class = class->next;
4135         }
4136 }
4137
4138 /*
4139  * schedule() is the main scheduler function.
4140  */
4141 asmlinkage void __sched schedule(void)
4142 {
4143         struct task_struct *prev, *next;
4144         unsigned long *switch_count;
4145         struct rq *rq;
4146         int cpu;
4147
4148 need_resched:
4149         preempt_disable();
4150         cpu = smp_processor_id();
4151         rq = cpu_rq(cpu);
4152         rcu_qsctr_inc(cpu);
4153         prev = rq->curr;
4154         switch_count = &prev->nivcsw;
4155
4156         release_kernel_lock(prev);
4157 need_resched_nonpreemptible:
4158
4159         schedule_debug(prev);
4160
4161         hrtick_clear(rq);
4162
4163         /*
4164          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4165          */
4166         local_irq_disable();
4167         update_rq_clock(rq);
4168         spin_lock(&rq->lock);
4169         clear_tsk_need_resched(prev);
4170
4171         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4172                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4173                         prev->state = TASK_RUNNING;
4174                 else
4175                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4176                 switch_count = &prev->nvcsw;
4177         }
4178
4179 #ifdef CONFIG_SMP
4180         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4181                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4182 #endif
4183
4184         if (unlikely(!rq->nr_running))
4185                 idle_balance(cpu, rq);
4186
4187         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4188         next = pick_next_task(rq, prev);
4189
4190         if (likely(prev != next)) {
4191                 sched_info_switch(prev, next);
4192
4193                 rq->nr_switches++;
4194                 rq->curr = next;
4195                 ++*switch_count;
4196
4197                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4198                 /*
4199                  * the context switch might have flipped the stack from under
4200                  * us, hence refresh the local variables.
4201                  */
4202                 cpu = smp_processor_id();
4203                 rq = cpu_rq(cpu);
4204         } else
4205                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4206
4207         hrtick_set(rq);
4208
4209         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4210                 goto need_resched_nonpreemptible;
4211
4212         preempt_enable_no_resched();
4213         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4214                 goto need_resched;
4215 }
4216 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4217
4218 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4219 /*
4220  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4221  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4222  * occur there and call schedule directly.
4223  */
4224 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4225 {
4226         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4227
4228         /*
4229          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4230          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4231          */
4232         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4233                 return;
4234
4235         do {
4236                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4237                 schedule();
4238                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4239
4240                 /*
4241                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4242                  * between schedule and now.
4243                  */
4244                 barrier();
4245         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4246 }
4247 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4248
4249 /*
4250  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4251  * off of irq context.
4252  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4253  * protect us against recursive calling from irq.
4254  */
4255 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4256 {
4257         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4258
4259         /* Catch callers which need to be fixed */
4260         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4261
4262         do {
4263                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4264                 local_irq_enable();
4265                 schedule();
4266                 local_irq_disable();
4267                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4268
4269                 /*
4270                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4271                  * between schedule and now.
4272                  */
4273                 barrier();
4274         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4275 }
4276
4277 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4278
4279 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4280                           void *key)
4281 {
4282         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4283 }
4284 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4285
4286 /*
4287  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4288  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4289  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4290  *
4291  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4292  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4293  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4294  */
4295 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4296                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4297 {
4298         wait_queue_t *curr, *next;
4299
4300         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4301                 unsigned flags = curr->flags;
4302
4303                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4304                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4305                         break;
4306         }
4307 }
4308
4309 /**
4310  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4311  * @q: the waitqueue
4312  * @mode: which threads
4313  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4314  * @key: is directly passed to the wakeup function
4315  */
4316 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4317                         int nr_exclusive, void *key)
4318 {
4319         unsigned long flags;
4320
4321         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4322         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4323         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4324 }
4325 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4326
4327 /*
4328  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4329  */
4330 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4331 {
4332         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4333 }
4334
4335 /**
4336  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4337  * @q: the waitqueue
4338  * @mode: which threads
4339  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4340  *
4341  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4342  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4343  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4344  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4345  *
4346  * On UP it can prevent extra preemption.
4347  */
4348 void
4349 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4350 {
4351         unsigned long flags;
4352         int sync = 1;
4353
4354         if (unlikely(!q))
4355                 return;
4356
4357         if (unlikely(!nr_exclusive))
4358                 sync = 0;
4359
4360         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4361         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4362         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4363 }
4364 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4365
4366 void complete(struct completion *x)
4367 {
4368         unsigned long flags;
4369
4370         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4371         x->done++;
4372         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4373         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4374 }
4375 EXPORT_SYMBOL(complete);
4376
4377 void complete_all(struct completion *x)
4378 {
4379         unsigned long flags;
4380
4381         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4382         x->done += UINT_MAX/2;
4383         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4384         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4385 }
4386 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4387
4388 static inline long __sched
4389 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4390 {
4391         if (!x->done) {
4392                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4393
4394                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4395                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4396                 do {
4397                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4398                              signal_pending(current)) ||
4399                             (state == TASK_KILLABLE &&
4400                              fatal_signal_pending(current))) {
4401                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4402                                 return -ERESTARTSYS;
4403                         }
4404                         __set_current_state(state);
4405                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4406                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4407                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4408                         if (!timeout) {
4409                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4410                                 return timeout;
4411                         }
4412                 } while (!x->done);
4413                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4414         }
4415         x->done--;
4416         return timeout;
4417 }
4418
4419 static long __sched
4420 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4421 {
4422         might_sleep();
4423
4424         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4425         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4426         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4427         return timeout;
4428 }
4429
4430 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4431 {
4432         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4435
4436 unsigned long __sched
4437 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4438 {
4439         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4440 }
4441 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4442
4443 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4444 {
4445         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4446         if (t == -ERESTARTSYS)
4447                 return t;
4448         return 0;
4449 }
4450 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4451
4452 unsigned long __sched
4453 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4454                                           unsigned long timeout)
4455 {
4456         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4457 }
4458 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4459
4460 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4461 {
4462         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4463         if (t == -ERESTARTSYS)
4464                 return t;
4465         return 0;
4466 }
4467 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4468
4469 static long __sched
4470 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4471 {
4472         unsigned long flags;
4473         wait_queue_t wait;
4474
4475         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4476
4477         __set_current_state(state);
4478
4479         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4480         __add_wait_queue(q, &wait);
4481         spin_unlock(&q->lock);
4482         timeout = schedule_timeout(timeout);
4483         spin_lock_irq(&q->lock);
4484         __remove_wait_queue(q, &wait);
4485         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4486
4487         return timeout;
4488 }
4489
4490 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4491 {
4492         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4493 }
4494 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4495
4496 long __sched
4497 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4498 {
4499         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4500 }
4501 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4502
4503 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4504 {
4505         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4506 }
4507 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4508
4509 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4510 {
4511         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4512 }
4513 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4514
4515 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4516
4517 /*
4518  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4519  * @p: task
4520  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4521  *
4522  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4523  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4524  *
4525  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4526  */
4527 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4528 {
4529         unsigned long flags;
4530         int oldprio, on_rq, running;
4531         struct rq *rq;
4532         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4533
4534         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4535
4536         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4537         update_rq_clock(rq);
4538
4539         oldprio = p->prio;
4540         on_rq = p->se.on_rq;
4541         running = task_current(rq, p);
4542         if (on_rq)
4543                 dequeue_task(rq, p, 0);
4544         if (running)
4545                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4546
4547         if (rt_prio(prio))
4548                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4549         else
4550                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4551
4552         p->prio = prio;
4553
4554         if (running)
4555                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4556         if (on_rq) {
4557                 enqueue_task(rq, p, 0);
4558
4559                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4560         }
4561         task_rq_unlock(rq, &flags);
4562 }
4563
4564 #endif
4565
4566 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4567 {
4568         int old_prio, delta, on_rq;
4569         unsigned long flags;
4570         struct rq *rq;
4571
4572         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4573                 return;
4574         /*
4575          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4576          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4577          */
4578         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4579         update_rq_clock(rq);
4580         /*
4581          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4582          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4583          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4584          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4585          */
4586         if (task_has_rt_policy(p)) {
4587                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4588                 goto out_unlock;
4589         }
4590         on_rq = p->se.on_rq;
4591         if (on_rq) {
4592                 dequeue_task(rq, p, 0);
4593                 dec_load(rq, p);
4594         }
4595
4596         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4597         set_load_weight(p);
4598         old_prio = p->prio;
4599         p->prio = effective_prio(p);
4600         delta = p->prio - old_prio;
4601
4602         if (on_rq) {
4603                 enqueue_task(rq, p, 0);
4604                 inc_load(rq, p);
4605                 /*
4606                  * If the task increased its priority or is running and
4607                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4608                  */
4609                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4610                         resched_task(rq->curr);
4611         }
4612 out_unlock:
4613         task_rq_unlock(rq, &flags);
4614 }
4615 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4616
4617 /*
4618  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4619  * @p: task
4620  * @nice: nice value
4621  */
4622 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4623 {
4624         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4625         int nice_rlim = 20 - nice;
4626
4627         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4628                 capable(CAP_SYS_NICE));
4629 }
4630
4631 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4632
4633 /*
4634  * sys_nice - change the priority of the current process.
4635  * @increment: priority increment
4636  *
4637  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4638  * does similar things.
4639  */
4640 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4641 {
4642         long nice, retval;
4643
4644         /*
4645          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4646          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4647          * and we have a single winner.
4648          */
4649         if (increment < -40)
4650                 increment = -40;
4651         if (increment > 40)
4652                 increment = 40;
4653
4654         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4655         if (nice < -20)
4656                 nice = -20;
4657         if (nice > 19)
4658                 nice = 19;
4659
4660         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4661                 return -EPERM;
4662
4663         retval = security_task_setnice(current, nice);
4664         if (retval)
4665                 return retval;
4666
4667         set_user_nice(current, nice);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 #endif
4672
4673 /**
4674  * task_prio - return the priority value of a given task.
4675  * @p: the task in question.
4676  *
4677  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4678  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4679  * around 0, value goes from -16 to +15.
4680  */
4681 int task_prio(const struct task_struct *p)
4682 {
4683         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4684 }
4685
4686 /**
4687  * task_nice - return the nice value of a given task.
4688  * @p: the task in question.
4689  */
4690 int task_nice(const struct task_struct *p)
4691 {
4692         return TASK_NICE(p);
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4695
4696 /**
4697  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4698  * @cpu: the processor in question.
4699  */
4700 int idle_cpu(int cpu)
4701 {
4702         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4703 }
4704
4705 /**
4706  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4707  * @cpu: the processor in question.
4708  */
4709 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4710 {
4711         return cpu_rq(cpu)->idle;
4712 }
4713
4714 /**
4715  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4716  * @pid: the pid in question.
4717  */
4718 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4719 {
4720         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4721 }
4722
4723 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4724 static void
4725 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4726 {
4727         BUG_ON(p->se.on_rq);
4728
4729         p->policy = policy;
4730         switch (p->policy) {
4731         case SCHED_NORMAL:
4732         case SCHED_BATCH:
4733         case SCHED_IDLE:
4734                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4735                 break;
4736         case SCHED_FIFO:
4737         case SCHED_RR:
4738                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4739                 break;
4740         }
4741
4742         p->rt_priority = prio;
4743         p->normal_prio = normal_prio(p);
4744         /* we are holding p->pi_lock already */
4745         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4746         set_load_weight(p);
4747 }
4748
4749 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4750                                 struct sched_param *param, bool user)
4751 {
4752         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4753         unsigned long flags;
4754         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4755         struct rq *rq;
4756
4757         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4758         BUG_ON(in_interrupt());
4759 recheck:
4760         /* double check policy once rq lock held */
4761         if (policy < 0)
4762                 policy = oldpolicy = p->policy;
4763         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4764                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4765                         policy != SCHED_IDLE)
4766                 return -EINVAL;
4767         /*
4768          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4769          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4770          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4771          */
4772         if (param->sched_priority < 0 ||
4773             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4774             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4775                 return -EINVAL;
4776         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4777                 return -EINVAL;
4778
4779         /*
4780          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4781          */
4782         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4783                 if (rt_policy(policy)) {
4784                         unsigned long rlim_rtprio;
4785
4786                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4787                                 return -ESRCH;
4788                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4789                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4790
4791                         /* can't set/change the rt policy */
4792                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4793                                 return -EPERM;
4794
4795                         /* can't increase priority */
4796                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4797                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4798                                 return -EPERM;
4799                 }
4800                 /*
4801                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4802                  * move out of SCHED_IDLE either:
4803                  */
4804                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4805                         return -EPERM;
4806
4807                 /* can't change other user's priorities */
4808                 if ((current->euid != p->euid) &&
4809                     (current->euid != p->uid))
4810                         return -EPERM;
4811         }
4812
4813 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4814         /*
4815          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4816          * assigned.
4817          */
4818         if (user
4819             && rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4820                 return -EPERM;
4821 #endif
4822
4823         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4824         if (retval)
4825                 return retval;
4826         /*
4827          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4828          * changing the priority of the task:
4829          */
4830         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4831         /*
4832          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4833          * runqueue lock must be held.
4834          */
4835         rq = __task_rq_lock(p);
4836         /* recheck policy now with rq lock held */
4837         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4838                 policy = oldpolicy = -1;
4839                 __task_rq_unlock(rq);
4840                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4841                 goto recheck;
4842         }
4843         update_rq_clock(rq);
4844         on_rq = p->se.on_rq;
4845         running = task_current(rq, p);
4846         if (on_rq)
4847                 deactivate_task(rq, p, 0);
4848         if (running)
4849                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4850
4851         oldprio = p->prio;
4852         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4853
4854         if (running)
4855                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4856         if (on_rq) {
4857                 activate_task(rq, p, 0);
4858
4859                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4860         }
4861         __task_rq_unlock(rq);
4862         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4863
4864         rt_mutex_adjust_pi(p);
4865
4866         return 0;
4867 }
4868
4869 /**
4870  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4871  * @p: the task in question.
4872  * @policy: new policy.
4873  * @param: structure containing the new RT priority.
4874  *
4875  * NOTE that the task may be already dead.
4876  */
4877 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4878                        struct sched_param *param)
4879 {
4880         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4881 }
4882 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4883
4884 /**
4885  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4886  * @p: the task in question.
4887  * @policy: new policy.
4888  * @param: structure containing the new RT priority.
4889  *
4890  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4891  * current context has permission.  For example, this is needed in
4892  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4893  * but our caller might not have that capability.
4894  */
4895 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4896                                struct sched_param *param)
4897 {
4898         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4899 }
4900
4901 static int
4902 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4903 {
4904         struct sched_param lparam;
4905         struct task_struct *p;
4906         int retval;
4907
4908         if (!param || pid < 0)
4909                 return -EINVAL;
4910         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4911                 return -EFAULT;
4912
4913         rcu_read_lock();
4914         retval = -ESRCH;
4915         p = find_process_by_pid(pid);
4916         if (p != NULL)
4917                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4918         rcu_read_unlock();
4919
4920         return retval;
4921 }
4922
4923 /**
4924  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4925  * @pid: the pid in question.
4926  * @policy: new policy.
4927  * @param: structure containing the new RT priority.
4928  */
4929 asmlinkage long
4930 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4931 {
4932         /* negative values for policy are not valid */
4933         if (policy < 0)
4934                 return -EINVAL;
4935
4936         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4937 }
4938
4939 /**
4940  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4941  * @pid: the pid in question.
4942  * @param: structure containing the new RT priority.
4943  */
4944 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4945 {
4946         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4947 }
4948
4949 /**
4950  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4951  * @pid: the pid in question.
4952  */
4953 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4954 {
4955         struct task_struct *p;
4956         int retval;
4957
4958         if (pid < 0)
4959                 return -EINVAL;
4960
4961         retval = -ESRCH;
4962         read_lock(&tasklist_lock);
4963         p = find_process_by_pid(pid);
4964         if (p) {
4965                 retval = security_task_getscheduler(p);
4966                 if (!retval)
4967                         retval = p->policy;
4968         }
4969         read_unlock(&tasklist_lock);
4970         return retval;
4971 }
4972
4973 /**
4974  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4975  * @pid: the pid in question.
4976  * @param: structure containing the RT priority.
4977  */
4978 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4979 {
4980         struct sched_param lp;
4981         struct task_struct *p;
4982         int retval;
4983
4984         if (!param || pid < 0)
4985                 return -EINVAL;
4986
4987         read_lock(&tasklist_lock);
4988         p = find_process_by_pid(pid);
4989         retval = -ESRCH;
4990         if (!p)
4991                 goto out_unlock;
4992
4993         retval = security_task_getscheduler(p);
4994         if (retval)
4995                 goto out_unlock;
4996
4997         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4998         read_unlock(&tasklist_lock);
4999
5000         /*
5001          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5002          */
5003         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5004
5005         return retval;
5006
5007 out_unlock:
5008         read_unlock(&tasklist_lock);
5009         return retval;
5010 }
5011
5012 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5013 {
5014         cpumask_t cpus_allowed;
5015         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5016         struct task_struct *p;
5017         int retval;
5018
5019         get_online_cpus();
5020         read_lock(&tasklist_lock);
5021
5022         p = find_process_by_pid(pid);
5023         if (!p) {
5024                 read_unlock(&tasklist_lock);
5025                 put_online_cpus();
5026                 return -ESRCH;
5027         }
5028
5029         /*
5030          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5031          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5032          * usage count and then drop tasklist_lock.
5033          */
5034         get_task_struct(p);
5035         read_unlock(&tasklist_lock);
5036
5037         retval = -EPERM;
5038         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5039                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5040                 goto out_unlock;
5041
5042         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5043         if (retval)
5044                 goto out_unlock;
5045
5046         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5047         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5048  again:
5049         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5050
5051         if (!retval) {
5052                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5053                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5054                         /*
5055                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5056                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5057                          * cpuset's cpus_allowed
5058                          */
5059                         new_mask = cpus_allowed;
5060                         goto again;
5061                 }
5062         }
5063 out_unlock:
5064         put_task_struct(p);
5065         put_online_cpus();
5066         return retval;
5067 }
5068
5069 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5070                              cpumask_t *new_mask)
5071 {
5072         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5073                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5074         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5075                 len = sizeof(cpumask_t);
5076         }
5077         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5078 }
5079
5080 /**
5081  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5082  * @pid: pid of the process
5083  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5084  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5085  */
5086 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5087                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5088 {
5089         cpumask_t new_mask;
5090         int retval;
5091
5092         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5093         if (retval)
5094                 return retval;
5095
5096         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5097 }
5098
5099 /*
5100  * Represents all cpu's present in the system
5101  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5102  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5103  * method, such as ACPI for e.g.
5104  */
5105
5106 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5107 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5108
5109 #ifndef CONFIG_SMP
5110 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5111 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5112
5113 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5114 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5115 #endif
5116
5117 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5118 {
5119         struct task_struct *p;
5120         int retval;
5121
5122         get_online_cpus();
5123         read_lock(&tasklist_lock);
5124
5125         retval = -ESRCH;
5126         p = find_process_by_pid(pid);
5127         if (!p)
5128                 goto out_unlock;
5129
5130         retval = security_task_getscheduler(p);
5131         if (retval)
5132                 goto out_unlock;
5133
5134         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5135
5136 out_unlock:
5137         read_unlock(&tasklist_lock);
5138         put_online_cpus();
5139
5140         return retval;
5141 }
5142
5143 /**
5144  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5145  * @pid: pid of the process
5146  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5147  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5148  */
5149 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5150                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5151 {
5152         int ret;
5153         cpumask_t mask;
5154
5155         if (len < sizeof(cpumask_t))
5156                 return -EINVAL;
5157
5158         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5159         if (ret < 0)
5160                 return ret;
5161
5162         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5163                 return -EFAULT;
5164
5165         return sizeof(cpumask_t);
5166 }
5167
5168 /**
5169  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5170  *
5171  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5172  * other threads running on this CPU then this function will return.
5173  */
5174 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5175 {
5176         struct rq *rq = this_rq_lock();
5177
5178         schedstat_inc(rq, yld_count);
5179         current->sched_class->yield_task(rq);
5180
5181         /*
5182          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5183          * no need to preempt or enable interrupts:
5184          */
5185         __release(rq->lock);
5186         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5187         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5188         preempt_enable_no_resched();
5189
5190         schedule();
5191
5192         return 0;
5193 }
5194
5195 static void __cond_resched(void)
5196 {
5197 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5198         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5199 #endif
5200         /*
5201          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5202          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5203          * cond_resched() call.
5204          */
5205         do {
5206                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5207                 schedule();
5208                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5209         } while (need_resched());
5210 }
5211
5212 int __sched _cond_resched(void)
5213 {
5214         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5215                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5216                 __cond_resched();
5217                 return 1;
5218         }
5219         return 0;
5220 }
5221 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5222
5223 /*
5224  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5225  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5226  *
5227  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5228  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5229  * spin_unlock(), once by hand).
5230  */
5231 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5232 {
5233         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5234         int ret = 0;
5235
5236         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5237                 spin_unlock(lock);
5238                 if (resched && need_resched())
5239                         __cond_resched();
5240                 else
5241                         cpu_relax();
5242                 ret = 1;
5243                 spin_lock(lock);
5244         }
5245         return ret;
5246 }
5247 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5248
5249 int __sched cond_resched_softirq(void)
5250 {
5251         BUG_ON(!in_softirq());
5252
5253         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5254                 local_bh_enable();
5255                 __cond_resched();
5256                 local_bh_disable();
5257                 return 1;
5258         }
5259         return 0;
5260 }
5261 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5262
5263 /**
5264  * yield - yield the current processor to other threads.
5265  *
5266  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5267  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5268  */
5269 void __sched yield(void)
5270 {
5271         set_current_state(TASK_RUNNING);
5272         sys_sched_yield();
5273 }
5274 EXPORT_SYMBOL(yield);
5275
5276 /*
5277  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5278  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5279  *
5280  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5281  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5282  */
5283 void __sched io_schedule(void)
5284 {
5285         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5286
5287         delayacct_blkio_start();
5288         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5289         schedule();
5290         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5291         delayacct_blkio_end();
5292 }
5293 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5294
5295 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5296 {
5297         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5298         long ret;
5299
5300         delayacct_blkio_start();
5301         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5302         ret = schedule_timeout(timeout);
5303         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5304         delayacct_blkio_end();
5305         return ret;
5306 }
5307
5308 /**
5309  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5310  * @policy: scheduling class.
5311  *
5312  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5313  * by a given scheduling class.
5314  */
5315 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5316 {
5317         int ret = -EINVAL;
5318
5319         switch (policy) {
5320         case SCHED_FIFO:
5321         case SCHED_RR:
5322                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5323                 break;
5324         case SCHED_NORMAL:
5325         case SCHED_BATCH:
5326         case SCHED_IDLE:
5327                 ret = 0;
5328                 break;
5329         }
5330         return ret;
5331 }
5332
5333 /**
5334  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5335  * @policy: scheduling class.
5336  *
5337  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5338  * by a given scheduling class.
5339  */
5340 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5341 {
5342         int ret = -EINVAL;
5343
5344         switch (policy) {
5345         case SCHED_FIFO:
5346         case SCHED_RR:
5347                 ret = 1;
5348                 break;
5349         case SCHED_NORMAL:
5350         case SCHED_BATCH:
5351         case SCHED_IDLE:
5352                 ret = 0;
5353         }
5354         return ret;
5355 }
5356
5357 /**
5358  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5359  * @pid: pid of the process.
5360  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5361  *
5362  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5363  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5364  */
5365 asmlinkage
5366 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5367 {
5368         struct task_struct *p;
5369         unsigned int time_slice;
5370         int retval;
5371         struct timespec t;
5372
5373         if (pid < 0)
5374                 return -EINVAL;
5375
5376         retval = -ESRCH;
5377         read_lock(&tasklist_lock);
5378         p = find_process_by_pid(pid);
5379         if (!p)
5380                 goto out_unlock;
5381
5382         retval = security_task_getscheduler(p);
5383         if (retval)
5384                 goto out_unlock;
5385
5386         /*
5387          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5388          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5389          */
5390         time_slice = 0;
5391         if (p->policy == SCHED_RR) {
5392                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5393         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5394                 struct sched_entity *se = &p->se;
5395                 unsigned long flags;
5396                 struct rq *rq;
5397
5398                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5399                 if (rq->cfs.load.weight)
5400                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5401                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5402         }
5403         read_unlock(&tasklist_lock);
5404         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5405         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5406         return retval;
5407
5408 out_unlock:
5409         read_unlock(&tasklist_lock);
5410         return retval;
5411 }
5412
5413 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5414
5415 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5416 {
5417         unsigned long free = 0;
5418         unsigned state;
5419
5420         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5421         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5422                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5423 #if BITS_PER_LONG == 32
5424         if (state == TASK_RUNNING)
5425                 printk(KERN_CONT " running  ");
5426         else
5427                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5428 #else
5429         if (state == TASK_RUNNING)
5430                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5431         else
5432                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5433 #endif
5434 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5435         {
5436                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5437                 while (!*n)
5438                         n++;
5439                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5440         }
5441 #endif
5442         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5443                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5444
5445         show_stack(p, NULL);
5446 }
5447
5448 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5449 {
5450         struct task_struct *g, *p;
5451
5452 #if BITS_PER_LONG == 32
5453         printk(KERN_INFO
5454                 "  task                PC stack   pid father\n");
5455 #else
5456         printk(KERN_INFO
5457                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5458 #endif
5459         read_lock(&tasklist_lock);
5460         do_each_thread(g, p) {
5461                 /*
5462                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5463                  * console might take alot of time:
5464                  */
5465                 touch_nmi_watchdog();
5466                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5467                         sched_show_task(p);
5468         } while_each_thread(g, p);
5469
5470         touch_all_softlockup_watchdogs();
5471
5472 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5473         sysrq_sched_debug_show();
5474 #endif
5475         read_unlock(&tasklist_lock);
5476         /*
5477          * Only show locks if all tasks are dumped:
5478          */
5479         if (state_filter == -1)
5480                 debug_show_all_locks();
5481 }
5482
5483 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5484 {
5485         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5486 }
5487
5488 /**
5489  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5490  * @idle: task in question
5491  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5492  *
5493  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5494  * flag, to make booting more robust.
5495  */
5496 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5497 {
5498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5499         unsigned long flags;
5500
5501         __sched_fork(idle);
5502         idle->se.exec_start = sched_clock();
5503
5504         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5505         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5506         __set_task_cpu(idle, cpu);
5507
5508         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5509         rq->curr = rq->idle = idle;
5510 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5511         idle->oncpu = 1;
5512 #endif
5513         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5514
5515         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5516 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5517         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5518 #else
5519         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5520 #endif
5521         /*
5522          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5523          */
5524         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5525 }
5526
5527 /*
5528  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5529  * indicates which cpus entered this state. This is used
5530  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5531  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5532  * always be CPU_MASK_NONE.
5533  */
5534 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5535
5536 /*
5537  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5538  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5539  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5540  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5541  * number of CPUs.
5542  *
5543  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5544  */
5545 static inline void sched_init_granularity(void)
5546 {
5547         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5548         const unsigned long limit = 200000000;
5549
5550         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5551         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5552                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5553
5554         sysctl_sched_latency *= factor;
5555         if (sysctl_sched_latency > limit)
5556                 sysctl_sched_latency = limit;
5557
5558         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5559 }
5560
5561 #ifdef CONFIG_SMP
5562 /*
5563  * This is how migration works:
5564  *
5565  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5566  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5567  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5568  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5569  *    thread off the CPU)
5570  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5571  *    task is still in the wrong runqueue.
5572  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5573  *    it and puts it into the right queue.
5574  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5575  * 7) we wake up and the migration is done.
5576  */
5577
5578 /*
5579  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5580  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5581  * is removed from the allowed bitmask.
5582  *
5583  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5584  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5585  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5586  */
5587 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5588 {
5589         struct migration_req req;
5590         unsigned long flags;
5591         struct rq *rq;
5592         int ret = 0;
5593
5594         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5595         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5596                 ret = -EINVAL;
5597                 goto out;
5598         }
5599
5600         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5601                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5602         else {
5603                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5604                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5605         }
5606
5607         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5608         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5609                 goto out;
5610
5611         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5612                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5613                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5614                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5615                 wait_for_completion(&req.done);
5616                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5617                 return 0;
5618         }
5619 out:
5620         task_rq_unlock(rq, &flags);
5621
5622         return ret;
5623 }
5624 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5625
5626 /*
5627  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5628  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5629  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5630  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5631  *
5632  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5633  * as the task is no longer on this CPU.
5634  *
5635  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5636  */
5637 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5638 {
5639         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5640         int ret = 0, on_rq;
5641
5642         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5643                 return ret;
5644
5645         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5646         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5647
5648         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5649         /* Already moved. */
5650         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5651                 goto out;
5652         /* Affinity changed (again). */
5653         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5654                 goto out;
5655
5656         on_rq = p->se.on_rq;
5657         if (on_rq)
5658                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5659
5660         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5661         if (on_rq) {
5662                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5663                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5664         }
5665         ret = 1;
5666 out:
5667         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5668         return ret;
5669 }
5670
5671 /*
5672  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5673  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5674  * another runqueue.
5675  */
5676 static int migration_thread(void *data)
5677 {
5678         int cpu = (long)data;
5679         struct rq *rq;
5680
5681         rq = cpu_rq(cpu);
5682         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5683
5684         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5685         while (!kthread_should_stop()) {
5686                 struct migration_req *req;
5687                 struct list_head *head;
5688
5689                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5690
5691                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5692                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5693                         goto wait_to_die;
5694                 }
5695
5696                 if (rq->active_balance) {
5697                         active_load_balance(rq, cpu);
5698                         rq->active_balance = 0;
5699                 }
5700
5701                 head = &rq->migration_queue;
5702
5703                 if (list_empty(head)) {
5704                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5705                         schedule();
5706                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5707                         continue;
5708                 }
5709                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5710                 list_del_init(head->next);
5711
5712                 spin_unlock(&rq->lock);
5713                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5714                 local_irq_enable();
5715
5716                 complete(&req->done);
5717         }
5718         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5719         return 0;
5720
5721 wait_to_die:
5722         /* Wait for kthread_stop */
5723         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5724         while (!kthread_should_stop()) {
5725                 schedule();
5726                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5727         }
5728         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5729         return 0;
5730 }
5731
5732 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5733
5734 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5735 {
5736         int ret;
5737
5738         local_irq_disable();
5739         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5740         local_irq_enable();
5741         return ret;
5742 }
5743
5744 /*
5745  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5746  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5747  */
5748 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5749 {
5750         unsigned long flags;
5751         cpumask_t mask;
5752         struct rq *rq;
5753         int dest_cpu;
5754
5755         do {
5756                 /* On same node? */
5757                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5758                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5759                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5760
5761                 /* On any allowed CPU? */
5762                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
5763                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5764
5765                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5766                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
5767                         cpumask_t cpus_allowed;
5768
5769                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
5770                         /*
5771                          * Try to stay on the same cpuset, where the
5772                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
5773                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
5774                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
5775                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
5776                          */
5777                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5778                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
5779                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5780                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5781
5782                         /*
5783                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5784                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5785                          * leave kernel.
5786                          */
5787                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
5788                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5789                                        "longer affine to cpu%d\n",
5790                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
5791                         }
5792                 }
5793         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
5794 }
5795
5796 /*
5797  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5798  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5799  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5800  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5801  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5802  */
5803 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5804 {
5805         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
5806         unsigned long flags;
5807
5808         local_irq_save(flags);
5809         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5810         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5811         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5812         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5813         local_irq_restore(flags);
5814 }
5815
5816 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5817 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5818 {
5819         struct task_struct *p, *t;
5820
5821         read_lock(&tasklist_lock);
5822
5823         do_each_thread(t, p) {
5824                 if (p == current)
5825                         continue;
5826
5827                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5828                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5829         } while_each_thread(t, p);
5830
5831         read_unlock(&tasklist_lock);
5832 }
5833
5834 /*
5835  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5836  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5837  * Used by CPU offline code.
5838  */
5839 void sched_idle_next(void)
5840 {
5841         int this_cpu = smp_processor_id();
5842         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5843         struct task_struct *p = rq->idle;
5844         unsigned long flags;
5845
5846         /* cpu has to be offline */
5847         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5848
5849         /*
5850          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5851          * and interrupts disabled on the current cpu.
5852          */
5853         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5854
5855         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5856
5857         update_rq_clock(rq);
5858         activate_task(rq, p, 0);
5859
5860         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5861 }
5862
5863 /*
5864  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5865  * offline.
5866  */
5867 void idle_task_exit(void)
5868 {
5869         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5870
5871         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5872
5873         if (mm != &init_mm)
5874                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5875         mmdrop(mm);
5876 }
5877
5878 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5879 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5880 {
5881         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5882
5883         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5884         BUG_ON(!p->exit_state);
5885
5886         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5887         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5888
5889         get_task_struct(p);
5890
5891         /*
5892          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5893          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5894          * fine.
5895          */
5896         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5897         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5898         spin_lock_irq(&rq->lock);
5899
5900         put_task_struct(p);
5901 }
5902
5903 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5904 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5905 {
5906         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5907         struct task_struct *next;
5908
5909         for ( ; ; ) {
5910                 if (!rq->nr_running)
5911                         break;
5912                 update_rq_clock(rq);
5913                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5914                 if (!next)
5915                         break;
5916                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5917
5918         }
5919 }
5920 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5921
5922 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5923
5924 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5925         {
5926                 .procname       = "sched_domain",
5927                 .mode           = 0555,
5928         },
5929         {0, },
5930 };
5931
5932 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5933         {
5934                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5935                 .procname       = "kernel",
5936                 .mode           = 0555,
5937                 .child          = sd_ctl_dir,
5938         },
5939         {0, },
5940 };
5941
5942 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5943 {
5944         struct ctl_table *entry =
5945                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5946
5947         return entry;
5948 }
5949
5950 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5951 {
5952         struct ctl_table *entry;
5953
5954         /*
5955          * In the intermediate directories, both the child directory and
5956          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5957          * will always be set. In the lowest directory the names are
5958          * static strings and all have proc handlers.
5959          */
5960         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5961                 if (entry->child)
5962                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5963                 if (entry->proc_handler == NULL)
5964                         kfree(entry->procname);
5965         }
5966
5967         kfree(*tablep);
5968         *tablep = NULL;
5969 }
5970
5971 static void
5972 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5973                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5974                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5975 {
5976         entry->procname = procname;
5977         entry->data = data;
5978         entry->maxlen = maxlen;
5979         entry->mode = mode;
5980         entry->proc_handler = proc_handler;
5981 }
5982
5983 static struct ctl_table *
5984 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5985 {
5986         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5987
5988         if (table == NULL)
5989                 return NULL;
5990
5991         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5992                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5993         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5994                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5995         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5996                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5997         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5998                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5999         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6000                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6001         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6002                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6003         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6004                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6005         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6006                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6007         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6008                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6009         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6010                 &sd->cache_nice_tries,
6011                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6012         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6013                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6014         /* &table[11] is terminator */
6015
6016         return table;
6017 }
6018
6019 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6020 {
6021         struct ctl_table *entry, *table;
6022         struct sched_domain *sd;
6023         int domain_num = 0, i;
6024         char buf[32];
6025
6026         for_each_domain(cpu, sd)
6027                 domain_num++;
6028         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6029         if (table == NULL)
6030                 return NULL;
6031
6032         i = 0;
6033         for_each_domain(cpu, sd) {
6034                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6035                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6036                 entry->mode = 0555;
6037                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6038                 entry++;
6039                 i++;
6040         }
6041         return table;
6042 }
6043
6044 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6045 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6046 {
6047         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6048         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6049         char buf[32];
6050
6051         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6052         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6053
6054         if (entry == NULL)
6055                 return;
6056
6057         for_each_online_cpu(i) {
6058                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6059                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6060                 entry->mode = 0555;
6061                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6062                 entry++;
6063         }
6064
6065         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6066         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6067 }
6068
6069 /* may be called multiple times per register */
6070 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6071 {
6072         if (sd_sysctl_header)
6073                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6074         sd_sysctl_header = NULL;
6075         if (sd_ctl_dir[0].child)
6076                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6077 }
6078 #else
6079 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6080 {
6081 }
6082 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6083 {
6084 }
6085 #endif
6086
6087 /*
6088  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6089  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6090  */
6091 static int __cpuinit
6092 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6093 {
6094         struct task_struct *p;
6095         int cpu = (long)hcpu;
6096         unsigned long flags;
6097         struct rq *rq;
6098
6099         switch (action) {
6100
6101         case CPU_UP_PREPARE:
6102         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6103                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6104                 if (IS_ERR(p))
6105                         return NOTIFY_BAD;
6106                 kthread_bind(p, cpu);
6107                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6108                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6109                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6111                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6112                 break;
6113
6114         case CPU_ONLINE:
6115         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6116                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6117                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6118
6119                 /* Update our root-domain */
6120                 rq = cpu_rq(cpu);
6121                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6122                 if (rq->rd) {
6123                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6124                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6125                 }
6126                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6127                 break;
6128
6129 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6130         case CPU_UP_CANCELED:
6131         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6132                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6133                         break;
6134                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6135                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6136                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6137                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6138                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6139                 break;
6140
6141         case CPU_DEAD:
6142         case CPU_DEAD_FROZEN:
6143                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6144                 migrate_live_tasks(cpu);
6145                 rq = cpu_rq(cpu);
6146                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6147                 rq->migration_thread = NULL;
6148                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6149                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6150                 update_rq_clock(rq);
6151                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6152                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6153                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6154                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6155                 migrate_dead_tasks(cpu);
6156                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6157                 cpuset_unlock();
6158                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6159                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6160
6161                 /*
6162                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6163                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6164                  * the requestors.
6165                  */
6166                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6167                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6168                         struct migration_req *req;
6169
6170                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6171                                          struct migration_req, list);
6172                         list_del_init(&req->list);
6173                         complete(&req->done);
6174                 }
6175                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6176                 break;
6177
6178         case CPU_DYING:
6179         case CPU_DYING_FROZEN:
6180                 /* Update our root-domain */
6181                 rq = cpu_rq(cpu);
6182                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6183                 if (rq->rd) {
6184                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6185                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6186                 }
6187                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6188                 break;
6189 #endif
6190         }
6191         return NOTIFY_OK;
6192 }
6193
6194 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6195  * happens before everything else.
6196  */
6197 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6198         .notifier_call = migration_call,
6199         .priority = 10
6200 };
6201
6202 void __init migration_init(void)
6203 {
6204         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6205         int err;
6206
6207         /* Start one for the boot CPU: */
6208         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6209         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6210         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6211         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6212 }
6213 #endif
6214
6215 #ifdef CONFIG_SMP
6216
6217 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6218
6219 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6220                                   cpumask_t *groupmask)
6221 {
6222         struct sched_group *group = sd->groups;
6223         char str[256];
6224
6225         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6226         cpus_clear(*groupmask);
6227
6228         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6229
6230         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6231                 printk("does not load-balance\n");
6232                 if (sd->parent)
6233                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6234                                         " has parent");
6235                 return -1;
6236         }
6237
6238         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6239
6240         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6241                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6242                                 "CPU%d\n", cpu);
6243         }
6244         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6245                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6246                                 " CPU%d\n", cpu);
6247         }
6248
6249         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6250         do {
6251                 if (!group) {
6252                         printk("\n");
6253                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6254                         break;
6255                 }
6256
6257                 if (!group->__cpu_power) {
6258                         printk(KERN_CONT "\n");
6259                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6260                                         "set\n");
6261                         break;
6262                 }
6263
6264                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6265                         printk(KERN_CONT "\n");
6266                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6267                         break;
6268                 }
6269
6270                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6271                         printk(KERN_CONT "\n");
6272                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6273                         break;
6274                 }
6275
6276                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6277
6278                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6279                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6280
6281                 group = group->next;
6282         } while (group != sd->groups);
6283         printk(KERN_CONT "\n");
6284
6285         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6286                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6287
6288         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6289                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6290                         "of domain->span\n");
6291         return 0;
6292 }
6293
6294 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6295 {
6296         cpumask_t *groupmask;
6297         int level = 0;
6298
6299         if (!sd) {
6300                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6301                 return;
6302         }
6303
6304         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6305
6306         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6307         if (!groupmask) {
6308                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6309                 return;
6310         }
6311
6312         for (;;) {
6313                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6314                         break;
6315                 level++;
6316                 sd = sd->parent;
6317                 if (!sd)
6318                         break;
6319         }
6320         kfree(groupmask);
6321 }
6322 #else
6323 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6324 #endif
6325
6326 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6327 {
6328         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6329                 return 1;
6330
6331         /* Following flags need at least 2 groups */
6332         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6333                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6334                          SD_BALANCE_FORK |
6335                          SD_BALANCE_EXEC |
6336                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6337                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6338                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6339                         return 0;
6340         }
6341
6342         /* Following flags don't use groups */
6343         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6344                          SD_WAKE_AFFINE |
6345                          SD_WAKE_BALANCE))
6346                 return 0;
6347
6348         return 1;
6349 }
6350
6351 static int
6352 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6353 {
6354         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6355
6356         if (sd_degenerate(parent))
6357                 return 1;
6358
6359         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6360                 return 0;
6361
6362         /* Does parent contain flags not in child? */
6363         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6364         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6365                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6366         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6367         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6368                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6369                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6370                                 SD_BALANCE_FORK |
6371                                 SD_BALANCE_EXEC |
6372                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6373                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6374         }
6375         if (~cflags & pflags)
6376                 return 0;
6377
6378         return 1;
6379 }
6380
6381 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6382 {
6383         unsigned long flags;
6384         const struct sched_class *class;
6385
6386         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6387
6388         if (rq->rd) {
6389                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6390
6391                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6392                         if (class->leave_domain)
6393                                 class->leave_domain(rq);
6394                 }
6395
6396                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6397                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6398
6399                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6400                         kfree(old_rd);
6401         }
6402
6403         atomic_inc(&rd->refcount);
6404         rq->rd = rd;
6405
6406         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6407         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6408                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6409
6410         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6411                 if (class->join_domain)
6412                         class->join_domain(rq);
6413         }
6414
6415         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6416 }
6417
6418 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6419 {
6420         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6421
6422         cpus_clear(rd->span);
6423         cpus_clear(rd->online);
6424 }
6425
6426 static void init_defrootdomain(void)
6427 {
6428         init_rootdomain(&def_root_domain);
6429         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6430 }
6431
6432 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6433 {
6434         struct root_domain *rd;
6435
6436         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6437         if (!rd)
6438                 return NULL;
6439
6440         init_rootdomain(rd);
6441
6442         return rd;
6443 }
6444
6445 /*
6446  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6447  * hold the hotplug lock.
6448  */
6449 static void
6450 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6451 {
6452         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6453         struct sched_domain *tmp;
6454
6455         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6456         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6457                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6458                 if (!parent)
6459                         break;
6460                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6461                         tmp->parent = parent->parent;
6462                         if (parent->parent)
6463                                 parent->parent->child = tmp;
6464                 }
6465         }
6466
6467         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6468                 sd = sd->parent;
6469                 if (sd)
6470                         sd->child = NULL;
6471         }
6472
6473         sched_domain_debug(sd, cpu);
6474
6475         rq_attach_root(rq, rd);
6476         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6477 }
6478
6479 /* cpus with isolated domains */
6480 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6481
6482 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6483 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6484 {
6485         int ints[NR_CPUS], i;
6486
6487         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6488         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6489         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6490                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6491                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6492         return 1;
6493 }
6494
6495 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6496
6497 /*
6498  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6499  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6500  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6501  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6502  *
6503  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6504  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6505  * and ->cpu_power to 0.
6506  */
6507 static void
6508 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6509                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6510                                         struct sched_group **sg,
6511                                         cpumask_t *tmpmask),
6512                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6513 {
6514         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6515         int i;
6516
6517         cpus_clear(*covered);
6518
6519         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6520                 struct sched_group *sg;
6521                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6522                 int j;
6523
6524                 if (cpu_isset(i, *covered))
6525                         continue;
6526
6527                 cpus_clear(sg->cpumask);
6528                 sg->__cpu_power = 0;
6529
6530                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6531                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6532                                 continue;
6533
6534                         cpu_set(j, *covered);
6535                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6536                 }
6537                 if (!first)
6538                         first = sg;
6539                 if (last)
6540                         last->next = sg;
6541                 last = sg;
6542         }
6543         last->next = first;
6544 }
6545
6546 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6547
6548 #ifdef CONFIG_NUMA
6549
6550 /**
6551  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6552  * @node: node whose sched_domain we're building
6553  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6554  *
6555  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6556  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6557  *
6558  * Should use nodemask_t.
6559  */
6560 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6561 {
6562         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6563
6564         min_val = INT_MAX;
6565
6566         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6567                 /* Start at @node */
6568                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6569
6570                 if (!nr_cpus_node(n))
6571                         continue;
6572
6573                 /* Skip already used nodes */
6574                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6575                         continue;
6576
6577                 /* Simple min distance search */
6578                 val = node_distance(node, n);
6579
6580                 if (val < min_val) {
6581                         min_val = val;
6582                         best_node = n;
6583                 }
6584         }
6585
6586         node_set(best_node, *used_nodes);
6587         return best_node;
6588 }
6589
6590 /**
6591  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6592  * @node: node whose cpumask we're constructing
6593  * @span: resulting cpumask
6594  *
6595  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6596  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6597  * out optimally.
6598  */
6599 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6600 {
6601         nodemask_t used_nodes;
6602         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6603         int i;
6604
6605         cpus_clear(*span);
6606         nodes_clear(used_nodes);
6607
6608         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6609         node_set(node, used_nodes);
6610
6611         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6612                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6613
6614                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6615                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6616         }
6617 }
6618 #endif
6619
6620 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6621
6622 /*
6623  * SMT sched-domains:
6624  */
6625 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6626 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6627 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6628
6629 static int
6630 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6631                  cpumask_t *unused)
6632 {
6633         if (sg)
6634                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6635         return cpu;
6636 }
6637 #endif
6638
6639 /*
6640  * multi-core sched-domains:
6641  */
6642 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6643 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6644 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6645 #endif
6646
6647 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6648 static int
6649 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6650                   cpumask_t *mask)
6651 {
6652         int group;
6653
6654         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6655         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6656         group = first_cpu(*mask);
6657         if (sg)
6658                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6659         return group;
6660 }
6661 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6662 static int
6663 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6664                   cpumask_t *unused)
6665 {
6666         if (sg)
6667                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6668         return cpu;
6669 }
6670 #endif
6671
6672 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6673 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6674
6675 static int
6676 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6677                   cpumask_t *mask)
6678 {
6679         int group;
6680 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6681         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6682         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6683         group = first_cpu(*mask);
6684 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6685         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6686         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6687         group = first_cpu(*mask);
6688 #else
6689         group = cpu;
6690 #endif
6691         if (sg)
6692                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6693         return group;
6694 }
6695
6696 #ifdef CONFIG_NUMA
6697 /*
6698  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6699  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6700  * gets dynamically allocated.
6701  */
6702 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6703 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6704
6705 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6706 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6707
6708 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6709                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6710 {
6711         int group;
6712
6713         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6714         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6715         group = first_cpu(*nodemask);
6716
6717         if (sg)
6718                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6719         return group;
6720 }
6721
6722 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6723 {
6724         struct sched_group *sg = group_head;
6725         int j;
6726
6727         if (!sg)
6728                 return;
6729         do {
6730                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6731                         struct sched_domain *sd;
6732
6733                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6734                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6735                                 /*
6736                                  * Only add "power" once for each
6737                                  * physical package.
6738                                  */
6739                                 continue;
6740                         }
6741
6742                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6743                 }
6744                 sg = sg->next;
6745         } while (sg != group_head);
6746 }
6747 #endif
6748
6749 #ifdef CONFIG_NUMA
6750 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6751 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6752 {
6753         int cpu, i;
6754
6755         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6756                 struct sched_group **sched_group_nodes
6757                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6758
6759                 if (!sched_group_nodes)
6760                         continue;
6761
6762                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6763                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6764
6765                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
6766                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
6767                         if (cpus_empty(*nodemask))
6768                                 continue;
6769
6770                         if (sg == NULL)
6771                                 continue;
6772                         sg = sg->next;
6773 next_sg:
6774                         oldsg = sg;
6775                         sg = sg->next;
6776                         kfree(oldsg);
6777                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6778                                 goto next_sg;
6779                 }
6780                 kfree(sched_group_nodes);
6781                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6782         }
6783 }
6784 #else
6785 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
6786 {
6787 }
6788 #endif
6789
6790 /*
6791  * Initialize sched groups cpu_power.
6792  *
6793  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6794  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6795  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6796  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6797  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6798  * less cpu_power.
6799  *
6800  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6801  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6802  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6803  */
6804 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6805 {
6806         struct sched_domain *child;
6807         struct sched_group *group;
6808
6809         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6810
6811         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6812                 return;
6813
6814         child = sd->child;
6815
6816         sd->groups->__cpu_power = 0;
6817
6818         /*
6819