a2de33d05340e02b66bf5a8a8665f3dc534e1e0a
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
271         /* schedulable entities of this group on each cpu */
272         struct sched_entity **se;
273         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
274         struct cfs_rq **cfs_rq;
275         unsigned long shares;
276 #endif
277
278 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
279         struct sched_rt_entity **rt_se;
280         struct rt_rq **rt_rq;
281
282         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
283 #endif
284
285         struct rcu_head rcu;
286         struct list_head list;
287
288         struct task_group *parent;
289         struct list_head siblings;
290         struct list_head children;
291 };
292
293 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
294
295 /*
296  * Root task group.
297  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
298  *      be a child to this group.
299  */
300 struct task_group root_task_group;
301
302 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
303 /* Default task group's sched entity on each cpu */
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
305 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
306 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
307 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
308
309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
310 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
311 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
312 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
313 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
314 #define root_task_group init_task_group
315 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
316
317 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
318  * a task group's cpu shares.
319  */
320 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
321
322 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
323 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /*
330  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
331  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
332  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
333  * too large, so as the shares value of a task group.
334  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
335  *  limitation from this.)
336  */
337 #define MIN_SHARES      2
338 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
339
340 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
341 #endif
342
343 /* Default task group.
344  *      Every task in system belong to this group at bootup.
345  */
346 struct task_group init_task_group;
347
348 /* return group to which a task belongs */
349 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
350 {
351         struct task_group *tg;
352
353 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
354         tg = p->user->tg;
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
457 #endif
458 #ifdef CONFIG_SMP
459         unsigned long rt_nr_migratory;
460         int overloaded;
461 #endif
462         int rt_throttled;
463         u64 rt_time;
464         u64 rt_runtime;
465         /* Nests inside the rq lock: */
466         spinlock_t rt_runtime_lock;
467
468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
469         unsigned long rt_nr_boosted;
470
471         struct rq *rq;
472         struct list_head leaf_rt_rq_list;
473         struct task_group *tg;
474         struct sched_rt_entity *rt_se;
475 #endif
476 };
477
478 #ifdef CONFIG_SMP
479
480 /*
481  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
482  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
483  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
484  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
485  * object.
486  *
487  */
488 struct root_domain {
489         atomic_t refcount;
490         cpumask_t span;
491         cpumask_t online;
492
493         /*
494          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
495          * one runnable RT task.
496          */
497         cpumask_t rto_mask;
498         atomic_t rto_count;
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct cpupri cpupri;
501 #endif
502 };
503
504 /*
505  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
506  * members (mimicking the global state we have today).
507  */
508 static struct root_domain def_root_domain;
509
510 #endif
511
512 /*
513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
514  *
515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
518  */
519 struct rq {
520         /* runqueue lock: */
521         spinlock_t lock;
522
523         /*
524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
526          */
527         unsigned long nr_running;
528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
530         unsigned char idle_at_tick;
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ
532         unsigned long last_tick_seen;
533         unsigned char in_nohz_recently;
534 #endif
535         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
536         struct load_weight load;
537         unsigned long nr_load_updates;
538         u64 nr_switches;
539
540         struct cfs_rq cfs;
541         struct rt_rq rt;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
545         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
548         struct list_head leaf_rt_rq_list;
549 #endif
550
551         /*
552          * This is part of a global counter where only the total sum
553          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
554          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
555          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
556          */
557         unsigned long nr_uninterruptible;
558
559         struct task_struct *curr, *idle;
560         unsigned long next_balance;
561         struct mm_struct *prev_mm;
562
563         u64 clock;
564
565         atomic_t nr_iowait;
566
567 #ifdef CONFIG_SMP
568         struct root_domain *rd;
569         struct sched_domain *sd;
570
571         /* For active balancing */
572         int active_balance;
573         int push_cpu;
574         /* cpu of this runqueue: */
575         int cpu;
576         int online;
577
578         unsigned long avg_load_per_task;
579
580         struct task_struct *migration_thread;
581         struct list_head migration_queue;
582 #endif
583
584 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
585 #ifdef CONFIG_SMP
586         int hrtick_csd_pending;
587         struct call_single_data hrtick_csd;
588 #endif
589         struct hrtimer hrtick_timer;
590 #endif
591
592 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
593         /* latency stats */
594         struct sched_info rq_sched_info;
595
596         /* sys_sched_yield() stats */
597         unsigned int yld_exp_empty;
598         unsigned int yld_act_empty;
599         unsigned int yld_both_empty;
600         unsigned int yld_count;
601
602         /* schedule() stats */
603         unsigned int sched_switch;
604         unsigned int sched_count;
605         unsigned int sched_goidle;
606
607         /* try_to_wake_up() stats */
608         unsigned int ttwu_count;
609         unsigned int ttwu_local;
610
611         /* BKL stats */
612         unsigned int bkl_count;
613 #endif
614 };
615
616 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
617
618 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
619 {
620         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
621 }
622
623 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
624 {
625 #ifdef CONFIG_SMP
626         return rq->cpu;
627 #else
628         return 0;
629 #endif
630 }
631
632 /*
633  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
634  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
635  *
636  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
637  * preempt-disabled sections.
638  */
639 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
640         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
641
642 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
643 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
644 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
645 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
646
647 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
648 {
649         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
650 }
651
652 /*
653  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
654  */
655 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
656 # define const_debug __read_mostly
657 #else
658 # define const_debug static const
659 #endif
660
661 /**
662  * runqueue_is_locked
663  *
664  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
665  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
666  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
667  */
668 int runqueue_is_locked(void)
669 {
670         int cpu = get_cpu();
671         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
672         int ret;
673
674         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
675         put_cpu();
676         return ret;
677 }
678
679 /*
680  * Debugging: various feature bits
681  */
682
683 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
684         __SCHED_FEAT_##name ,
685
686 enum {
687 #include "sched_features.h"
688 };
689
690 #undef SCHED_FEAT
691
692 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
693         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
694
695 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
696 #include "sched_features.h"
697         0;
698
699 #undef SCHED_FEAT
700
701 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         #name ,
704
705 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
706 #include "sched_features.h"
707         NULL
708 };
709
710 #undef SCHED_FEAT
711
712 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
713 {
714         int i;
715
716         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
717                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
718                         seq_puts(m, "NO_");
719                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
720         }
721         seq_puts(m, "\n");
722
723         return 0;
724 }
725
726 static ssize_t
727 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
728                 size_t cnt, loff_t *ppos)
729 {
730         char buf[64];
731         char *cmp = buf;
732         int neg = 0;
733         int i;
734
735         if (cnt > 63)
736                 cnt = 63;
737
738         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
739                 return -EFAULT;
740
741         buf[cnt] = 0;
742
743         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
744                 neg = 1;
745                 cmp += 3;
746         }
747
748         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
749                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
750
751                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
752                         if (neg)
753                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
754                         else
755                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
756                         break;
757                 }
758         }
759
760         if (!sched_feat_names[i])
761                 return -EINVAL;
762
763         filp->f_pos += cnt;
764
765         return cnt;
766 }
767
768 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
769 {
770         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
771 }
772
773 static struct file_operations sched_feat_fops = {
774         .open           = sched_feat_open,
775         .write          = sched_feat_write,
776         .read           = seq_read,
777         .llseek         = seq_lseek,
778         .release        = single_release,
779 };
780
781 static __init int sched_init_debug(void)
782 {
783         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
784                         &sched_feat_fops);
785
786         return 0;
787 }
788 late_initcall(sched_init_debug);
789
790 #endif
791
792 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
793
794 /*
795  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
796  * Limited because this is done with IRQs disabled.
797  */
798 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
799
800 /*
801  * ratelimit for updating the group shares.
802  * default: 0.25ms
803  */
804 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
805
806 /*
807  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
808  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
809  * default: 4
810  */
811 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
812
813 /*
814  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
815  * default: 1s
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
818
819 static __read_mostly int scheduler_running;
820
821 /*
822  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
823  * default: 0.95s
824  */
825 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
826
827 static inline u64 global_rt_period(void)
828 {
829         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
830 }
831
832 static inline u64 global_rt_runtime(void)
833 {
834         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
835                 return RUNTIME_INF;
836
837         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 #ifndef prepare_arch_switch
841 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
842 #endif
843 #ifndef finish_arch_switch
844 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
845 #endif
846
847 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return rq->curr == p;
850 }
851
852 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
853 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
854 {
855         return task_current(rq, p);
856 }
857
858 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
859 {
860 }
861
862 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
863 {
864 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
865         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
866         rq->lock.owner = current;
867 #endif
868         /*
869          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
870          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
871          * prev into current:
872          */
873         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
874
875         spin_unlock_irq(&rq->lock);
876 }
877
878 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
879 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
880 {
881 #ifdef CONFIG_SMP
882         return p->oncpu;
883 #else
884         return task_current(rq, p);
885 #endif
886 }
887
888 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
889 {
890 #ifdef CONFIG_SMP
891         /*
892          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
893          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
894          * here.
895          */
896         next->oncpu = 1;
897 #endif
898 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 #else
901         spin_unlock(&rq->lock);
902 #endif
903 }
904
905 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         /*
909          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
910          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
911          * finished.
912          */
913         smp_wmb();
914         prev->oncpu = 0;
915 #endif
916 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         local_irq_enable();
918 #endif
919 }
920 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
921
922 /*
923  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
924  * Must be called interrupts disabled.
925  */
926 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
927         __acquires(rq->lock)
928 {
929         for (;;) {
930                 struct rq *rq = task_rq(p);
931                 spin_lock(&rq->lock);
932                 if (likely(rq == task_rq(p)))
933                         return rq;
934                 spin_unlock(&rq->lock);
935         }
936 }
937
938 /*
939  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
940  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
941  * explicitly disabling preemption.
942  */
943 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
944         __acquires(rq->lock)
945 {
946         struct rq *rq;
947
948         for (;;) {
949                 local_irq_save(*flags);
950                 rq = task_rq(p);
951                 spin_lock(&rq->lock);
952                 if (likely(rq == task_rq(p)))
953                         return rq;
954                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
955         }
956 }
957
958 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
959 {
960         struct rq *rq = task_rq(p);
961
962         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
963         spin_unlock_wait(&rq->lock);
964 }
965
966 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
967         __releases(rq->lock)
968 {
969         spin_unlock(&rq->lock);
970 }
971
972 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976 }
977
978 /*
979  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
980  */
981 static struct rq *this_rq_lock(void)
982         __acquires(rq->lock)
983 {
984         struct rq *rq;
985
986         local_irq_disable();
987         rq = this_rq();
988         spin_lock(&rq->lock);
989
990         return rq;
991 }
992
993 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
994 /*
995  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
996  *
997  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
998  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
999  * reschedule event.
1000  *
1001  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1002  * rq->lock.
1003  */
1004
1005 /*
1006  * Use hrtick when:
1007  *  - enabled by features
1008  *  - hrtimer is actually high res
1009  */
1010 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1011 {
1012         if (!sched_feat(HRTICK))
1013                 return 0;
1014         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1015                 return 0;
1016         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1022                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * High-resolution timer tick.
1027  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1028  */
1029 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1030 {
1031         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1032
1033         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1034
1035         spin_lock(&rq->lock);
1036         update_rq_clock(rq);
1037         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1038         spin_unlock(&rq->lock);
1039
1040         return HRTIMER_NORESTART;
1041 }
1042
1043 #ifdef CONFIG_SMP
1044 /*
1045  * called from hardirq (IPI) context
1046  */
1047 static void __hrtick_start(void *arg)
1048 {
1049         struct rq *rq = arg;
1050
1051         spin_lock(&rq->lock);
1052         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1053         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1054         spin_unlock(&rq->lock);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Called to set the hrtick timer state.
1059  *
1060  * called with rq->lock held and irqs disabled
1061  */
1062 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1063 {
1064         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1065         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1066
1067         hrtimer_set_expires(timer, time);
1068
1069         if (rq == this_rq()) {
1070                 hrtimer_restart(timer);
1071         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1072                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1073                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1074         }
1075 }
1076
1077 static int
1078 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1079 {
1080         int cpu = (int)(long)hcpu;
1081
1082         switch (action) {
1083         case CPU_UP_CANCELED:
1084         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1085         case CPU_DOWN_PREPARE:
1086         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1087         case CPU_DEAD:
1088         case CPU_DEAD_FROZEN:
1089                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1090                 return NOTIFY_OK;
1091         }
1092
1093         return NOTIFY_DONE;
1094 }
1095
1096 static __init void init_hrtick(void)
1097 {
1098         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1099 }
1100 #else
1101 /*
1102  * Called to set the hrtick timer state.
1103  *
1104  * called with rq->lock held and irqs disabled
1105  */
1106 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1107 {
1108         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1109 }
1110
1111 static inline void init_hrtick(void)
1112 {
1113 }
1114 #endif /* CONFIG_SMP */
1115
1116 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1117 {
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1120
1121         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1122         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1123         rq->hrtick_csd.info = rq;
1124 #endif
1125
1126         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1127         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1128         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1129 }
1130 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1131 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1132 {
1133 }
1134
1135 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_hrtick(void)
1140 {
1141 }
1142 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1143
1144 /*
1145  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1146  *
1147  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1148  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1149  * the target CPU.
1150  */
1151 #ifdef CONFIG_SMP
1152
1153 #ifndef tsk_is_polling
1154 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1155 #endif
1156
1157 static void resched_task(struct task_struct *p)
1158 {
1159         int cpu;
1160
1161         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1162
1163         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1164                 return;
1165
1166         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1167
1168         cpu = task_cpu(p);
1169         if (cpu == smp_processor_id())
1170                 return;
1171
1172         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1173         smp_mb();
1174         if (!tsk_is_polling(p))
1175                 smp_send_reschedule(cpu);
1176 }
1177
1178 static void resched_cpu(int cpu)
1179 {
1180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1181         unsigned long flags;
1182
1183         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1184                 return;
1185         resched_task(cpu_curr(cpu));
1186         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1187 }
1188
1189 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1190 /*
1191  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1192  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1193  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1194  * idle system the next event might even be infinite time into the
1195  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1196  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1197  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1198  * wheel for the next timer event.
1199  */
1200 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1201 {
1202         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1203
1204         if (cpu == smp_processor_id())
1205                 return;
1206
1207         /*
1208          * This is safe, as this function is called with the timer
1209          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1210          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1211          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1212          * timer into account automatically.
1213          */
1214         if (rq->curr != rq->idle)
1215                 return;
1216
1217         /*
1218          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1219          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1220          * idle task through an additional NOOP schedule()
1221          */
1222         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1230
1231 #else /* !CONFIG_SMP */
1232 static void resched_task(struct task_struct *p)
1233 {
1234         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1235         set_tsk_need_resched(p);
1236 }
1237 #endif /* CONFIG_SMP */
1238
1239 #if BITS_PER_LONG == 32
1240 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1241 #else
1242 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1243 #endif
1244
1245 #define WMULT_SHIFT     32
1246
1247 /*
1248  * Shift right and round:
1249  */
1250 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1251
1252 /*
1253  * delta *= weight / lw
1254  */
1255 static unsigned long
1256 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1257                 struct load_weight *lw)
1258 {
1259         u64 tmp;
1260
1261         if (!lw->inv_weight) {
1262                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1263                         lw->inv_weight = 1;
1264                 else
1265                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1266                                 / (lw->weight+1);
1267         }
1268
1269         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1270         /*
1271          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1272          */
1273         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1274                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1275                         WMULT_SHIFT/2);
1276         else
1277                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1278
1279         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1280 }
1281
1282 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1283 {
1284         lw->weight += inc;
1285         lw->inv_weight = 0;
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1289 {
1290         lw->weight -= dec;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 /*
1295  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1296  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1297  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1298  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1299  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1300  * slice expiry etc.
1301  */
1302
1303 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1304 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1305
1306 /*
1307  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1308  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1309  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1310  * that remained on nice 0.
1311  *
1312  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1313  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1314  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1315  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1316  * the relative distance between them is ~25%.)
1317  */
1318 static const int prio_to_weight[40] = {
1319  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1320  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1321  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1322  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1323  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1324  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1325  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1326  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1327 };
1328
1329 /*
1330  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1331  *
1332  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1333  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1334  * into multiplications:
1335  */
1336 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1337  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1338  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1339  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1340  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1341  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1342  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1343  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1344  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1345 };
1346
1347 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1348
1349 /*
1350  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1351  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1352  * structures to the load-balancing proper:
1353  */
1354 struct rq_iterator {
1355         void *arg;
1356         struct task_struct *(*start)(void *);
1357         struct task_struct *(*next)(void *);
1358 };
1359
1360 #ifdef CONFIG_SMP
1361 static unsigned long
1362 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1363               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1364               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1365               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1366
1367 static int
1368 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1370                    struct rq_iterator *iterator);
1371 #endif
1372
1373 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1374 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1375 #else
1376 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1377 #endif
1378
1379 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1380 {
1381         update_load_add(&rq->load, load);
1382 }
1383
1384 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1385 {
1386         update_load_sub(&rq->load, load);
1387 }
1388
1389 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1390 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1391
1392 /*
1393  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1394  * leaving it for the final time.
1395  */
1396 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1397 {
1398         struct task_group *parent, *child;
1399         int ret;
1400
1401         rcu_read_lock();
1402         parent = &root_task_group;
1403 down:
1404         ret = (*down)(parent, data);
1405         if (ret)
1406                 goto out_unlock;
1407         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1408                 parent = child;
1409                 goto down;
1410
1411 up:
1412                 continue;
1413         }
1414         ret = (*up)(parent, data);
1415         if (ret)
1416                 goto out_unlock;
1417
1418         child = parent;
1419         parent = parent->parent;
1420         if (parent)
1421                 goto up;
1422 out_unlock:
1423         rcu_read_unlock();
1424
1425         return ret;
1426 }
1427
1428 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1429 {
1430         return 0;
1431 }
1432 #endif
1433
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1436 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1437 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1438
1439 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1440 {
1441         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1442
1443         if (rq->nr_running)
1444                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1445         else
1446                 rq->avg_load_per_task = 0;
1447
1448         return rq->avg_load_per_task;
1449 }
1450
1451 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1452
1453 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1454
1455 /*
1456  * Calculate and set the cpu's group shares.
1457  */
1458 static void
1459 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1460                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1461 {
1462         unsigned long shares;
1463         unsigned long rq_weight;
1464
1465         if (!tg->se[cpu])
1466                 return;
1467
1468         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1469
1470         /*
1471          *           \Sum shares * rq_weight
1472          * shares =  -----------------------
1473          *               \Sum rq_weight
1474          *
1475          */
1476         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1477         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1478
1479         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1480                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1481                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482                 unsigned long flags;
1483
1484                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1485                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1486
1487                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1488                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1489         }
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1494  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1495  * parent group depends on the shares of its child groups.
1496  */
1497 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1498 {
1499         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1500         unsigned long shares = 0;
1501         struct sched_domain *sd = data;
1502         int i;
1503
1504         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1505                 /*
1506                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1507                  * is one of average load so that when a new task gets to
1508                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1509                  */
1510                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1511                 if (!weight)
1512                         weight = NICE_0_LOAD;
1513
1514                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1515                 rq_weight += weight;
1516                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1517         }
1518
1519         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1520                 shares = tg->shares;
1521
1522         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1523                 shares = tg->shares;
1524
1525         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1526                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1527
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1533  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1534  * group is a fraction of its parents load.
1535  */
1536 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1537 {
1538         unsigned long load;
1539         long cpu = (long)data;
1540
1541         if (!tg->parent) {
1542                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1543         } else {
1544                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1545                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1546                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1547         }
1548
1549         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1550
1551         return 0;
1552 }
1553
1554 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1555 {
1556         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1557         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1558
1559         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1560                 sd->last_update = now;
1561                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1562         }
1563 }
1564
1565 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1566 {
1567         spin_unlock(&rq->lock);
1568         update_shares(sd);
1569         spin_lock(&rq->lock);
1570 }
1571
1572 static void update_h_load(long cpu)
1573 {
1574         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1575 }
1576
1577 #else
1578
1579 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1580 {
1581 }
1582
1583 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1584 {
1585 }
1586
1587 #endif
1588
1589 #endif
1590
1591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1592 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1593 {
1594 #ifdef CONFIG_SMP
1595         cfs_rq->shares = shares;
1596 #endif
1597 }
1598 #endif
1599
1600 #include "sched_stats.h"
1601 #include "sched_idletask.c"
1602 #include "sched_fair.c"
1603 #include "sched_rt.c"
1604 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1605 # include "sched_debug.c"
1606 #endif
1607
1608 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1609 #define for_each_class(class) \
1610    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1611
1612 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1613 {
1614         rq->nr_running++;
1615 }
1616
1617 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1618 {
1619         rq->nr_running--;
1620 }
1621
1622 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1623 {
1624         if (task_has_rt_policy(p)) {
1625                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1626                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1627                 return;
1628         }
1629
1630         /*
1631          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1632          */
1633         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1634                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1635                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1636                 return;
1637         }
1638
1639         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1640         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1641 }
1642
1643 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1644 {
1645         s64 diff = sample - *avg;
1646         *avg += diff >> 3;
1647 }
1648
1649 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1650 {
1651         sched_info_queued(p);
1652         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1653         p->se.on_rq = 1;
1654 }
1655
1656 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1657 {
1658         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1659                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1660                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1661                 p->se.last_wakeup = 0;
1662         }
1663
1664         sched_info_dequeued(p);
1665         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1666         p->se.on_rq = 0;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1671  */
1672 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1673 {
1674         return p->static_prio;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1679  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1680  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1681  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1682  * estimator recalculates.
1683  */
1684 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1685 {
1686         int prio;
1687
1688         if (task_has_rt_policy(p))
1689                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1690         else
1691                 prio = __normal_prio(p);
1692         return prio;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1697  * taken into account by the scheduler. This value might
1698  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1699  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1700  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1701  */
1702 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1703 {
1704         p->normal_prio = normal_prio(p);
1705         /*
1706          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1707          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1708          * to the normal priority:
1709          */
1710         if (!rt_prio(p->prio))
1711                 return p->normal_prio;
1712         return p->prio;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * activate_task - move a task to the runqueue.
1717  */
1718 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1719 {
1720         if (task_contributes_to_load(p))
1721                 rq->nr_uninterruptible--;
1722
1723         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1724         inc_nr_running(rq);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1729  */
1730 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1731 {
1732         if (task_contributes_to_load(p))
1733                 rq->nr_uninterruptible++;
1734
1735         dequeue_task(rq, p, sleep);
1736         dec_nr_running(rq);
1737 }
1738
1739 /**
1740  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1741  * @p: the task in question.
1742  */
1743 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1744 {
1745         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1746 }
1747
1748 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1749 {
1750         set_task_rq(p, cpu);
1751 #ifdef CONFIG_SMP
1752         /*
1753          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1754          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1755          * per-task data have been completed by this moment.
1756          */
1757         smp_wmb();
1758         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1759 #endif
1760 }
1761
1762 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1763                                        const struct sched_class *prev_class,
1764                                        int oldprio, int running)
1765 {
1766         if (prev_class != p->sched_class) {
1767                 if (prev_class->switched_from)
1768                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1769                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1770         } else
1771                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1772 }
1773
1774 #ifdef CONFIG_SMP
1775
1776 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1777 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1778 {
1779         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Is this task likely cache-hot:
1784  */
1785 static int
1786 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1787 {
1788         s64 delta;
1789
1790         /*
1791          * Buddy candidates are cache hot:
1792          */
1793         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1794                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1795                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1796                 return 1;
1797
1798         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1799                 return 0;
1800
1801         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1802                 return 1;
1803         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1804                 return 0;
1805
1806         delta = now - p->se.exec_start;
1807
1808         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1809 }
1810
1811
1812 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1813 {
1814         int old_cpu = task_cpu(p);
1815         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1816         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1817                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1818         u64 clock_offset;
1819
1820         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1821
1822 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1823         if (p->se.wait_start)
1824                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1825         if (p->se.sleep_start)
1826                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1827         if (p->se.block_start)
1828                 p->se.block_start -= clock_offset;
1829         if (old_cpu != new_cpu) {
1830                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1831                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1832                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1833         }
1834 #endif
1835         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1836                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1837
1838         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1839 }
1840
1841 struct migration_req {
1842         struct list_head list;
1843
1844         struct task_struct *task;
1845         int dest_cpu;
1846
1847         struct completion done;
1848 };
1849
1850 /*
1851  * The task's runqueue lock must be held.
1852  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1853  */
1854 static int
1855 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1856 {
1857         struct rq *rq = task_rq(p);
1858
1859         /*
1860          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1861          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1862          */
1863         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1864                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1865                 return 0;
1866         }
1867
1868         init_completion(&req->done);
1869         req->task = p;
1870         req->dest_cpu = dest_cpu;
1871         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1872
1873         return 1;
1874 }
1875
1876 /*
1877  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1878  *
1879  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1880  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1881  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1882  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1883  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1884  * @p has remained unscheduled the whole time.
1885  *
1886  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1887  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1888  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1889  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1890  * waiting to become inactive.
1891  */
1892 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1893 {
1894         unsigned long flags;
1895         int running, on_rq;
1896         unsigned long ncsw;
1897         struct rq *rq;
1898
1899         for (;;) {
1900                 /*
1901                  * We do the initial early heuristics without holding
1902                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1903                  * the runqueue lock when things look like they will
1904                  * work out!
1905                  */
1906                 rq = task_rq(p);
1907
1908                 /*
1909                  * If the task is actively running on another CPU
1910                  * still, just relax and busy-wait without holding
1911                  * any locks.
1912                  *
1913                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1914                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1915                  * But we don't care, since "task_running()" will
1916                  * return false if the runqueue has changed and p
1917                  * is actually now running somewhere else!
1918                  */
1919                 while (task_running(rq, p)) {
1920                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1921                                 return 0;
1922                         cpu_relax();
1923                 }
1924
1925                 /*
1926                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1927                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1928                  * just go back and repeat.
1929                  */
1930                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1931                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1932                 running = task_running(rq, p);
1933                 on_rq = p->se.on_rq;
1934                 ncsw = 0;
1935                 if (!match_state || p->state == match_state)
1936                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1937                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1938
1939                 /*
1940                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1941                  */
1942                 if (unlikely(!ncsw))
1943                         break;
1944
1945                 /*
1946                  * Was it really running after all now that we
1947                  * checked with the proper locks actually held?
1948                  *
1949                  * Oops. Go back and try again..
1950                  */
1951                 if (unlikely(running)) {
1952                         cpu_relax();
1953                         continue;
1954                 }
1955
1956                 /*
1957                  * It's not enough that it's not actively running,
1958                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1959                  * preempted!
1960                  *
1961                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1962                  * running right now), it's preempted, and we should
1963                  * yield - it could be a while.
1964                  */
1965                 if (unlikely(on_rq)) {
1966                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1967                         continue;
1968                 }
1969
1970                 /*
1971                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1972                  * runnable, which means that it will never become
1973                  * running in the future either. We're all done!
1974                  */
1975                 break;
1976         }
1977
1978         return ncsw;
1979 }
1980
1981 /***
1982  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1983  * @p: the to-be-kicked thread
1984  *
1985  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1986  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1987  *
1988  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1989  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1990  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1991  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1992  * achieved as well.
1993  */
1994 void kick_process(struct task_struct *p)
1995 {
1996         int cpu;
1997
1998         preempt_disable();
1999         cpu = task_cpu(p);
2000         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2001                 smp_send_reschedule(cpu);
2002         preempt_enable();
2003 }
2004
2005 /*
2006  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2007  * according to the scheduling class and "nice" value.
2008  *
2009  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2010  * balance conservatively.
2011  */
2012 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2013 {
2014         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2015         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2016
2017         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2018                 return total;
2019
2020         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2025  * according to the scheduling class and "nice" value.
2026  */
2027 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2028 {
2029         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2030         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2031
2032         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2033                 return total;
2034
2035         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2036 }
2037
2038 /*
2039  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2040  * domain.
2041  */
2042 static struct sched_group *
2043 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2044 {
2045         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2046         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2047         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2048         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2049
2050         do {
2051                 unsigned long load, avg_load;
2052                 int local_group;
2053                 int i;
2054
2055                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2056                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2057                         continue;
2058
2059                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2060
2061                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2062                 avg_load = 0;
2063
2064                 for_each_cpu(i, &group->cpumask) {
2065                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2066                         if (local_group)
2067                                 load = source_load(i, load_idx);
2068                         else
2069                                 load = target_load(i, load_idx);
2070
2071                         avg_load += load;
2072                 }
2073
2074                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2075                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2076                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2077
2078                 if (local_group) {
2079                         this_load = avg_load;
2080                         this = group;
2081                 } else if (avg_load < min_load) {
2082                         min_load = avg_load;
2083                         idlest = group;
2084                 }
2085         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2086
2087         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2088                 return NULL;
2089         return idlest;
2090 }
2091
2092 /*
2093  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2094  */
2095 static int
2096 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2097                 cpumask_t *tmp)
2098 {
2099         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2100         int idlest = -1;
2101         int i;
2102
2103         /* Traverse only the allowed CPUs */
2104         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2105
2106         for_each_cpu(i, tmp) {
2107                 load = weighted_cpuload(i);
2108
2109                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2110                         min_load = load;
2111                         idlest = i;
2112                 }
2113         }
2114
2115         return idlest;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2120  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2121  * SD_BALANCE_EXEC.
2122  *
2123  * Balance, ie. select the least loaded group.
2124  *
2125  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2126  *
2127  * preempt must be disabled.
2128  */
2129 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2130 {
2131         struct task_struct *t = current;
2132         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2133
2134         for_each_domain(cpu, tmp) {
2135                 /*
2136                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2137                  */
2138                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2139                         break;
2140                 if (tmp->flags & flag)
2141                         sd = tmp;
2142         }
2143
2144         if (sd)
2145                 update_shares(sd);
2146
2147         while (sd) {
2148                 cpumask_t span, tmpmask;
2149                 struct sched_group *group;
2150                 int new_cpu, weight;
2151
2152                 if (!(sd->flags & flag)) {
2153                         sd = sd->child;
2154                         continue;
2155                 }
2156
2157                 span = sd->span;
2158                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2159                 if (!group) {
2160                         sd = sd->child;
2161                         continue;
2162                 }
2163
2164                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2165                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2166                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2167                         sd = sd->child;
2168                         continue;
2169                 }
2170
2171                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2172                 cpu = new_cpu;
2173                 sd = NULL;
2174                 weight = cpus_weight(span);
2175                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2176                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2177                                 break;
2178                         if (tmp->flags & flag)
2179                                 sd = tmp;
2180                 }
2181                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2182         }
2183
2184         return cpu;
2185 }
2186
2187 #endif /* CONFIG_SMP */
2188
2189 /***
2190  * try_to_wake_up - wake up a thread
2191  * @p: the to-be-woken-up thread
2192  * @state: the mask of task states that can be woken
2193  * @sync: do a synchronous wakeup?
2194  *
2195  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2196  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2197  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2198  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2199  * runnable without the overhead of this.
2200  *
2201  * returns failure only if the task is already active.
2202  */
2203 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2204 {
2205         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2206         unsigned long flags;
2207         long old_state;
2208         struct rq *rq;
2209
2210         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2211                 sync = 0;
2212
2213 #ifdef CONFIG_SMP
2214         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2215                 struct sched_domain *sd;
2216
2217                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2218                 cpu = task_cpu(p);
2219
2220                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2221                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2222                                 update_shares(sd);
2223                                 break;
2224                         }
2225                 }
2226         }
2227 #endif
2228
2229         smp_wmb();
2230         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2231         old_state = p->state;
2232         if (!(old_state & state))
2233                 goto out;
2234
2235         if (p->se.on_rq)
2236                 goto out_running;
2237
2238         cpu = task_cpu(p);
2239         orig_cpu = cpu;
2240         this_cpu = smp_processor_id();
2241
2242 #ifdef CONFIG_SMP
2243         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2244                 goto out_activate;
2245
2246         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2247         if (cpu != orig_cpu) {
2248                 set_task_cpu(p, cpu);
2249                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2250                 /* might preempt at this point */
2251                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2252                 old_state = p->state;
2253                 if (!(old_state & state))
2254                         goto out;
2255                 if (p->se.on_rq)
2256                         goto out_running;
2257
2258                 this_cpu = smp_processor_id();
2259                 cpu = task_cpu(p);
2260         }
2261
2262 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2263         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2264         if (cpu == this_cpu)
2265                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2266         else {
2267                 struct sched_domain *sd;
2268                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2269                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2270                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2271                                 break;
2272                         }
2273                 }
2274         }
2275 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2276
2277 out_activate:
2278 #endif /* CONFIG_SMP */
2279         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2280         if (sync)
2281                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2282         if (orig_cpu != cpu)
2283                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2284         if (cpu == this_cpu)
2285                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2286         else
2287                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2288         update_rq_clock(rq);
2289         activate_task(rq, p, 1);
2290         success = 1;
2291
2292 out_running:
2293         trace_sched_wakeup(rq, p);
2294         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2295
2296         p->state = TASK_RUNNING;
2297 #ifdef CONFIG_SMP
2298         if (p->sched_class->task_wake_up)
2299                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2300 #endif
2301 out:
2302         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2303
2304         task_rq_unlock(rq, &flags);
2305
2306         return success;
2307 }
2308
2309 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2310 {
2311         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2312 }
2313 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2314
2315 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2316 {
2317         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2318 }
2319
2320 /*
2321  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2322  * p is forked by current.
2323  *
2324  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2325  */
2326 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2327 {
2328         p->se.exec_start                = 0;
2329         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2330         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2331         p->se.last_wakeup               = 0;
2332         p->se.avg_overlap               = 0;
2333
2334 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2335         p->se.wait_start                = 0;
2336         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2337         p->se.sleep_start               = 0;
2338         p->se.block_start               = 0;
2339         p->se.sleep_max                 = 0;
2340         p->se.block_max                 = 0;
2341         p->se.exec_max                  = 0;
2342         p->se.slice_max                 = 0;
2343         p->se.wait_max                  = 0;
2344 #endif
2345
2346         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2347         p->se.on_rq = 0;
2348         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2349
2350 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2351         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2352 #endif
2353
2354         /*
2355          * We mark the process as running here, but have not actually
2356          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2357          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2358          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2359          */
2360         p->state = TASK_RUNNING;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * fork()/clone()-time setup:
2365  */
2366 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2367 {
2368         int cpu = get_cpu();
2369
2370         __sched_fork(p);
2371
2372 #ifdef CONFIG_SMP
2373         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2374 #endif
2375         set_task_cpu(p, cpu);
2376
2377         /*
2378          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2379          */
2380         p->prio = current->normal_prio;
2381         if (!rt_prio(p->prio))
2382                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2383
2384 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2385         if (likely(sched_info_on()))
2386                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2387 #endif
2388 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2389         p->oncpu = 0;
2390 #endif
2391 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2392         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2393         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2394 #endif
2395         put_cpu();
2396 }
2397
2398 /*
2399  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2400  *
2401  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2402  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2403  * on the runqueue and wakes it.
2404  */
2405 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2406 {
2407         unsigned long flags;
2408         struct rq *rq;
2409
2410         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2411         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2412         update_rq_clock(rq);
2413
2414         p->prio = effective_prio(p);
2415
2416         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2417                 activate_task(rq, p, 0);
2418         } else {
2419                 /*
2420                  * Let the scheduling class do new task startup
2421                  * management (if any):
2422                  */
2423                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2424                 inc_nr_running(rq);
2425         }
2426         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2427         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2428 #ifdef CONFIG_SMP
2429         if (p->sched_class->task_wake_up)
2430                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2431 #endif
2432         task_rq_unlock(rq, &flags);
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2436
2437 /**
2438  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2439  * @notifier: notifier struct to register
2440  */
2441 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2442 {
2443         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2446
2447 /**
2448  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2449  * @notifier: notifier struct to unregister
2450  *
2451  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2452  */
2453 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2454 {
2455         hlist_del(&notifier->link);
2456 }
2457 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2458
2459 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2460 {
2461         struct preempt_notifier *notifier;
2462         struct hlist_node *node;
2463
2464         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2465                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2466 }
2467
2468 static void
2469 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2470                                  struct task_struct *next)
2471 {
2472         struct preempt_notifier *notifier;
2473         struct hlist_node *node;
2474
2475         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2476                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2477 }
2478
2479 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2480
2481 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2482 {
2483 }
2484
2485 static void
2486 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2487                                  struct task_struct *next)
2488 {
2489 }
2490
2491 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2492
2493 /**
2494  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2495  * @rq: the runqueue preparing to switch
2496  * @prev: the current task that is being switched out
2497  * @next: the task we are going to switch to.
2498  *
2499  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2500  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2501  * switch.
2502  *
2503  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2504  * hooks.
2505  */
2506 static inline void
2507 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2508                     struct task_struct *next)
2509 {
2510         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2511         prepare_lock_switch(rq, next);
2512         prepare_arch_switch(next);
2513 }
2514
2515 /**
2516  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2517  * @rq: runqueue associated with task-switch
2518  * @prev: the thread we just switched away from.
2519  *
2520  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2521  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2522  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2523  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2524  *
2525  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2526  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2527  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2528  * details.)
2529  */
2530 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2531         __releases(rq->lock)
2532 {
2533         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2534         long prev_state;
2535
2536         rq->prev_mm = NULL;
2537
2538         /*
2539          * A task struct has one reference for the use as "current".
2540          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2541          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2542          * the scheduled task must drop that reference.
2543          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2544          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2545          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2546          * be dropped twice.
2547          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2548          */
2549         prev_state = prev->state;
2550         finish_arch_switch(prev);
2551         finish_lock_switch(rq, prev);
2552 #ifdef CONFIG_SMP
2553         if (current->sched_class->post_schedule)
2554                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2555 #endif
2556
2557         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2558         if (mm)
2559                 mmdrop(mm);
2560         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2561                 /*
2562                  * Remove function-return probe instances associated with this
2563                  * task and put them back on the free list.
2564                  */
2565                 kprobe_flush_task(prev);
2566                 put_task_struct(prev);
2567         }
2568 }
2569
2570 /**
2571  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2572  * @prev: the thread we just switched away from.
2573  */
2574 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2575         __releases(rq->lock)
2576 {
2577         struct rq *rq = this_rq();
2578
2579         finish_task_switch(rq, prev);
2580 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2581         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2582         preempt_enable();
2583 #endif
2584         if (current->set_child_tid)
2585                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2586 }
2587
2588 /*
2589  * context_switch - switch to the new MM and the new
2590  * thread's register state.
2591  */
2592 static inline void
2593 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2594                struct task_struct *next)
2595 {
2596         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2597
2598         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2599         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2600         mm = next->mm;
2601         oldmm = prev->active_mm;
2602         /*
2603          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2604          * combine the page table reload and the switch backend into
2605          * one hypercall.
2606          */
2607         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2608
2609         if (unlikely(!mm)) {
2610                 next->active_mm = oldmm;
2611                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2612                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2613         } else
2614                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2615
2616         if (unlikely(!prev->mm)) {
2617                 prev->active_mm = NULL;
2618                 rq->prev_mm = oldmm;
2619         }
2620         /*
2621          * Since the runqueue lock will be released by the next
2622          * task (which is an invalid locking op but in the case
2623          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2624          * do an early lockdep release here:
2625          */
2626 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2627         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2628 #endif
2629
2630         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2631         switch_to(prev, next, prev);
2632
2633         barrier();
2634         /*
2635          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2636          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2637          * frame will be invalid.
2638          */
2639         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2640 }
2641
2642 /*
2643  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2644  *
2645  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2646  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2647  * number of context switches performed since bootup.
2648  */
2649 unsigned long nr_running(void)
2650 {
2651         unsigned long i, sum = 0;
2652
2653         for_each_online_cpu(i)
2654                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2655
2656         return sum;
2657 }
2658
2659 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2660 {
2661         unsigned long i, sum = 0;
2662
2663         for_each_possible_cpu(i)
2664                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2665
2666         /*
2667          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2668          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2669          */
2670         if (unlikely((long)sum < 0))
2671                 sum = 0;
2672
2673         return sum;
2674 }
2675
2676 unsigned long long nr_context_switches(void)
2677 {
2678         int i;
2679         unsigned long long sum = 0;
2680
2681         for_each_possible_cpu(i)
2682                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2683
2684         return sum;
2685 }
2686
2687 unsigned long nr_iowait(void)
2688 {
2689         unsigned long i, sum = 0;
2690
2691         for_each_possible_cpu(i)
2692                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2693
2694         return sum;
2695 }
2696
2697 unsigned long nr_active(void)
2698 {
2699         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2700
2701         for_each_online_cpu(i) {
2702                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2703                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2704         }
2705
2706         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2707                 uninterruptible = 0;
2708
2709         return running + uninterruptible;
2710 }
2711
2712 /*
2713  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2714  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2715  */
2716 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2717 {
2718         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2719         int i, scale;
2720
2721         this_rq->nr_load_updates++;
2722
2723         /* Update our load: */
2724         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2725                 unsigned long old_load, new_load;
2726
2727                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2728
2729                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2730                 new_load = this_load;
2731                 /*
2732                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2733                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2734                  * example.
2735                  */
2736                 if (new_load > old_load)
2737                         new_load += scale-1;
2738                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2739         }
2740 }
2741
2742 #ifdef CONFIG_SMP
2743
2744 /*
2745  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2746  *
2747  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2748  * you need to do so manually before calling.
2749  */
2750 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2751         __acquires(rq1->lock)
2752         __acquires(rq2->lock)
2753 {
2754         BUG_ON(!irqs_disabled());
2755         if (rq1 == rq2) {
2756                 spin_lock(&rq1->lock);
2757                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2758         } else {
2759                 if (rq1 < rq2) {
2760                         spin_lock(&rq1->lock);
2761                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2762                 } else {
2763                         spin_lock(&rq2->lock);
2764                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2765                 }
2766         }
2767         update_rq_clock(rq1);
2768         update_rq_clock(rq2);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2773  *
2774  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2775  * you need to do so manually after calling.
2776  */
2777 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2778         __releases(rq1->lock)
2779         __releases(rq2->lock)
2780 {
2781         spin_unlock(&rq1->lock);
2782         if (rq1 != rq2)
2783                 spin_unlock(&rq2->lock);
2784         else
2785                 __release(rq2->lock);
2786 }
2787
2788 /*
2789  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2790  */
2791 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2792         __releases(this_rq->lock)
2793         __acquires(busiest->lock)
2794         __acquires(this_rq->lock)
2795 {
2796         int ret = 0;
2797
2798         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2799                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2800                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2801                 BUG_ON(1);
2802         }
2803         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2804                 if (busiest < this_rq) {
2805                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2806                         spin_lock(&busiest->lock);
2807                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2808                         ret = 1;
2809                 } else
2810                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2811         }
2812         return ret;
2813 }
2814
2815 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2816         __releases(busiest->lock)
2817 {
2818         spin_unlock(&busiest->lock);
2819         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2824  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2825  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2826  * the cpu_allowed mask is restored.
2827  */
2828 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2829 {
2830         struct migration_req req;
2831         unsigned long flags;
2832         struct rq *rq;
2833
2834         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2835         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2836             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2837                 goto out;
2838
2839         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2840         /* force the process onto the specified CPU */
2841         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2842                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2843                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2844
2845                 get_task_struct(mt);
2846                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2847                 wake_up_process(mt);
2848                 put_task_struct(mt);
2849                 wait_for_completion(&req.done);
2850
2851                 return;
2852         }
2853 out:
2854         task_rq_unlock(rq, &flags);
2855 }
2856
2857 /*
2858  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2859  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2860  */
2861 void sched_exec(void)
2862 {
2863         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2864         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2865         put_cpu();
2866         if (new_cpu != this_cpu)
2867                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2868 }
2869
2870 /*
2871  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2872  * Both runqueues must be locked.
2873  */
2874 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2875                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2876 {
2877         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2878         set_task_cpu(p, this_cpu);
2879         activate_task(this_rq, p, 0);
2880         /*
2881          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2882          * to be always true for them.
2883          */
2884         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2885 }
2886
2887 /*
2888  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2889  */
2890 static
2891 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2892                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2893                      int *all_pinned)
2894 {
2895         /*
2896          * We do not migrate tasks that are:
2897          * 1) running (obviously), or
2898          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2899          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2900          */
2901         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2902                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2903                 return 0;
2904         }
2905         *all_pinned = 0;
2906
2907         if (task_running(rq, p)) {
2908                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2909                 return 0;
2910         }
2911
2912         /*
2913          * Aggressive migration if:
2914          * 1) task is cache cold, or
2915          * 2) too many balance attempts have failed.
2916          */
2917
2918         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2919                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2920 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2921                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2922                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2923                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2924                 }
2925 #endif
2926                 return 1;
2927         }
2928
2929         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2930                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2931                 return 0;
2932         }
2933         return 1;
2934 }
2935
2936 static unsigned long
2937 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2938               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2939               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2940               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2941 {
2942         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2943         struct task_struct *p;
2944         long rem_load_move = max_load_move;
2945
2946         if (max_load_move == 0)
2947                 goto out;
2948
2949         pinned = 1;
2950
2951         /*
2952          * Start the load-balancing iterator:
2953          */
2954         p = iterator->start(iterator->arg);
2955 next:
2956         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2957                 goto out;
2958
2959         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2960             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2961                 p = iterator->next(iterator->arg);
2962                 goto next;
2963         }
2964
2965         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2966         pulled++;
2967         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2968
2969         /*
2970          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2971          */
2972         if (rem_load_move > 0) {
2973                 if (p->prio < *this_best_prio)
2974                         *this_best_prio = p->prio;
2975                 p = iterator->next(iterator->arg);
2976                 goto next;
2977         }
2978 out:
2979         /*
2980          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2981          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2982          * inside pull_task().
2983          */
2984         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2985
2986         if (all_pinned)
2987                 *all_pinned = pinned;
2988
2989         return max_load_move - rem_load_move;
2990 }
2991
2992 /*
2993  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2994  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2995  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2996  *
2997  * Called with both runqueues locked.
2998  */
2999 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3000                       unsigned long max_load_move,
3001                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3002                       int *all_pinned)
3003 {
3004         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3005         unsigned long total_load_moved = 0;
3006         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3007
3008         do {
3009                 total_load_moved +=
3010                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3011                                 max_load_move - total_load_moved,
3012                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3013                 class = class->next;
3014
3015                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3016                         break;
3017
3018         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3019
3020         return total_load_moved > 0;
3021 }
3022
3023 static int
3024 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3025                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3026                    struct rq_iterator *iterator)
3027 {
3028         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3029         int pinned = 0;
3030
3031         while (p) {
3032                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3033                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3034                         /*
3035                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3036                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3037                          * stats here rather than inside pull_task().
3038                          */
3039                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3040
3041                         return 1;
3042                 }
3043                 p = iterator->next(iterator->arg);
3044         }
3045
3046         return 0;
3047 }
3048
3049 /*
3050  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3051  * part of active balancing operations within "domain".
3052  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3053  *
3054  * Called with both runqueues locked.
3055  */
3056 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3057                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3058 {
3059         const struct sched_class *class;
3060
3061         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3062                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3063                         return 1;
3064
3065         return 0;
3066 }
3067
3068 /*
3069  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3070  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3071  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3072  */
3073 static struct sched_group *
3074 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3075                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3076                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3077 {
3078         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3079         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3080         unsigned long max_pull;
3081         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3082         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3083         int load_idx, group_imb = 0;
3084 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3085         int power_savings_balance = 1;
3086         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3087         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3088         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3089 #endif
3090
3091         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3092         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3093         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3094
3095         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3096                 load_idx = sd->busy_idx;
3097         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3098                 load_idx = sd->newidle_idx;
3099         else
3100                 load_idx = sd->idle_idx;
3101
3102         do {
3103                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3104                 int local_group;
3105                 int i;
3106                 int __group_imb = 0;
3107                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3108                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3109                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3110                 unsigned long avg_load_per_task;
3111
3112                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3113
3114                 if (local_group)
3115                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3116
3117                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3118                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3119                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3120
3121                 max_cpu_load = 0;
3122                 min_cpu_load = ~0UL;
3123
3124                 for_each_cpu(i, &group->cpumask) {
3125                         struct rq *rq;
3126
3127                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3128                                 continue;
3129
3130                         rq = cpu_rq(i);
3131
3132                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3133                                 *sd_idle = 0;
3134
3135                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3136                         if (local_group) {
3137                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3138                                         first_idle_cpu = 1;
3139                                         balance_cpu = i;
3140                                 }
3141
3142                                 load = target_load(i, load_idx);
3143                         } else {
3144                                 load = source_load(i, load_idx);
3145                                 if (load > max_cpu_load)
3146                                         max_cpu_load = load;
3147                                 if (min_cpu_load > load)
3148                                         min_cpu_load = load;
3149                         }
3150
3151                         avg_load += load;
3152                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3153                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3154
3155                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3156                 }
3157
3158                 /*
3159                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3160                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3161                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3162                  * to do the newly idle load balance.
3163                  */
3164                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3165                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3166                         *balance = 0;
3167                         goto ret;
3168                 }
3169
3170                 total_load += avg_load;
3171                 total_pwr += group->__cpu_power;
3172
3173                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3174                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3175                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3176
3177
3178                 /*
3179                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3180                  * than the average weight of two tasks.
3181                  *
3182                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3183                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3184                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3185                  *      the hierarchy?
3186                  */
3187                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3188                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3189
3190                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3191                         __group_imb = 1;
3192
3193                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3194
3195                 if (local_group) {
3196                         this_load = avg_load;
3197                         this = group;
3198                         this_nr_running = sum_nr_running;
3199                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3200                 } else if (avg_load > max_load &&
3201                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3202                         max_load = avg_load;
3203                         busiest = group;
3204                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3205                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3206                         group_imb = __group_imb;
3207                 }
3208
3209 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3210                 /*
3211                  * Busy processors will not participate in power savings
3212                  * balance.
3213                  */
3214                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3215                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3216                         goto group_next;
3217
3218                 /*
3219                  * If the local group is idle or completely loaded
3220                  * no need to do power savings balance at this domain
3221                  */
3222                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3223                                     !this_nr_running))
3224                         power_savings_balance = 0;
3225
3226                 /*
3227                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3228                  * don't include that group in power savings calculations
3229                  */
3230                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3231                     || !sum_nr_running)
3232                         goto group_next;
3233
3234                 /*
3235                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3236                  * This is the group from where we need to pick up the load
3237                  * for saving power
3238                  */
3239                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3240                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3241                      first_cpu(group->cpumask) <
3242                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3243                         group_min = group;
3244                         min_nr_running = sum_nr_running;
3245                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3246                                                 sum_nr_running;
3247                 }
3248
3249                 /*
3250                  * Calculate the group which is almost near its
3251                  * capacity but still has some space to pick up some load
3252                  * from other group and save more power
3253                  */
3254                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3255                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3256                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3257                              first_cpu(group->cpumask) >
3258                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3259                                 group_leader = group;
3260                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3261                         }
3262                 }
3263 group_next:
3264 #endif
3265                 group = group->next;
3266         } while (group != sd->groups);
3267
3268         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3269                 goto out_balanced;
3270
3271         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3272
3273         if (this_load >= avg_load ||
3274                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3275                 goto out_balanced;
3276
3277         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3278         if (group_imb)
3279                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3280
3281         /*
3282          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3283          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3284          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3285          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3286          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3287          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3288          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3289          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3290          * appear as very large values with unsigned longs.
3291          */
3292         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3293                 goto out_balanced;
3294
3295         /*
3296          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3297          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3298          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3299          */
3300         if (max_load < avg_load) {
3301                 *imbalance = 0;
3302                 goto small_imbalance;
3303         }
3304
3305         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3306         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3307
3308         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3309         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3310                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3311                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3312
3313         /*
3314          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3315          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3316          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3317          * moved
3318          */
3319         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3320                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3321                 unsigned int imbn;
3322
3323 small_imbalance:
3324                 pwr_move = pwr_now = 0;
3325                 imbn = 2;
3326                 if (this_nr_running) {
3327                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3328                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3329                                 imbn = 1;
3330                 } else
3331                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3332
3333                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3334                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3335                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3336                         return busiest;
3337                 }
3338
3339                 /*
3340                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3341                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3342                  * moving them.
3343                  */
3344
3345                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3346                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3347                 pwr_now += this->__cpu_power *
3348                                 min(this_load_per_task, this_load);
3349                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3350
3351                 /* Amount of load we'd subtract */
3352                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3353                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3354                 if (max_load > tmp)
3355                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3356                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3357
3358                 /* Amount of load we'd add */
3359                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3360                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3361                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3362                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3363                 else
3364                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3365                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3366                 pwr_move += this->__cpu_power *
3367                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3368                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3369
3370                 /* Move if we gain throughput */
3371                 if (pwr_move > pwr_now)
3372                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3373         }
3374
3375         return busiest;
3376
3377 out_balanced:
3378 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3379         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3380                 goto ret;
3381
3382         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3383                 *imbalance = min_load_per_task;
3384                 return group_min;
3385         }
3386 #endif
3387 ret:
3388         *imbalance = 0;
3389         return NULL;
3390 }
3391
3392 /*
3393  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3394  */
3395 static struct rq *
3396 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3397                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3398 {
3399         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3400         unsigned long max_load = 0;
3401         int i;
3402
3403         for_each_cpu(i, &group->cpumask) {
3404                 unsigned long wl;
3405
3406                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3407                         continue;
3408
3409                 rq = cpu_rq(i);
3410                 wl = weighted_cpuload(i);
3411
3412                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3413                         continue;
3414
3415                 if (wl > max_load) {
3416                         max_load = wl;
3417                         busiest = rq;
3418                 }
3419         }
3420
3421         return busiest;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3426  * so long as it is large enough.
3427  */
3428 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3429
3430 /*
3431  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3432  * tasks if there is an imbalance.
3433  */
3434 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3435                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3436                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3437 {
3438         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3439         struct sched_group *group;
3440         unsigned long imbalance;
3441         struct rq *busiest;
3442         unsigned long flags;
3443
3444         cpus_setall(*cpus);
3445
3446         /*
3447          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3448          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3449          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3450          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3451          */
3452         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3453             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3454                 sd_idle = 1;
3455
3456         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3457
3458 redo:
3459         update_shares(sd);
3460         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3461                                    cpus, balance);
3462
3463         if (*balance == 0)
3464                 goto out_balanced;
3465
3466         if (!group) {
3467                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3468                 goto out_balanced;
3469         }
3470
3471         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3472         if (!busiest) {
3473                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3474                 goto out_balanced;
3475         }
3476
3477         BUG_ON(busiest == this_rq);
3478
3479         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3480
3481         ld_moved = 0;
3482         if (busiest->nr_running > 1) {
3483                 /*
3484                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3485                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3486                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3487                  * correctly treated as an imbalance.
3488                  */
3489                 local_irq_save(flags);
3490                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3491                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3492                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3493                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3494                 local_irq_restore(flags);
3495
3496                 /*
3497                  * some other cpu did the load balance for us.
3498                  */
3499                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3500                         resched_cpu(this_cpu);
3501
3502                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3503                 if (unlikely(all_pinned)) {
3504                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3505                         if (!cpus_empty(*cpus))
3506                                 goto redo;
3507                         goto out_balanced;
3508                 }
3509         }
3510
3511         if (!ld_moved) {
3512                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3513                 sd->nr_balance_failed++;
3514
3515                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3516
3517                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3518
3519                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3520                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3521                          */
3522                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3523                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3524                                 all_pinned = 1;
3525                                 goto out_one_pinned;
3526                         }
3527
3528                         if (!busiest->active_balance) {
3529                                 busiest->active_balance = 1;
3530                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3531                                 active_balance = 1;
3532                         }
3533                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3534                         if (active_balance)
3535                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3536
3537                         /*
3538                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3539                          * counter.
3540                          */
3541                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3542                 }
3543         } else
3544                 sd->nr_balance_failed = 0;
3545
3546         if (likely(!active_balance)) {
3547                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3548                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3549         } else {
3550                 /*
3551                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3552                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3553                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3554                  * move_tasks).
3555                  */
3556                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3557                         sd->balance_interval *= 2;
3558         }
3559
3560         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3561             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3562                 ld_moved = -1;
3563
3564         goto out;
3565
3566 out_balanced:
3567         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3568
3569         sd->nr_balance_failed = 0;
3570
3571 out_one_pinned:
3572         /* tune up the balancing interval */
3573         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3574                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3575                 sd->balance_interval *= 2;
3576
3577         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3578             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3579                 ld_moved = -1;
3580         else
3581                 ld_moved = 0;
3582 out:
3583         if (ld_moved)
3584                 update_shares(sd);
3585         return ld_moved;
3586 }
3587
3588 /*
3589  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3590  * tasks if there is an imbalance.
3591  *
3592  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3593  * this_rq is locked.
3594  */
3595 static int
3596 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3597                         cpumask_t *cpus)
3598 {
3599         struct sched_group *group;
3600         struct rq *busiest = NULL;
3601         unsigned long imbalance;
3602         int ld_moved = 0;
3603         int sd_idle = 0;
3604         int all_pinned = 0;
3605
3606         cpus_setall(*cpus);
3607
3608         /*
3609          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3610          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3611          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3612          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3613          */
3614         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3615             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3616                 sd_idle = 1;
3617
3618         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3619 redo:
3620         update_shares_locked(this_rq, sd);
3621         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3622                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3623         if (!group) {
3624                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3625                 goto out_balanced;
3626         }
3627
3628         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3629         if (!busiest) {
3630                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3631                 goto out_balanced;
3632         }
3633
3634         BUG_ON(busiest == this_rq);
3635
3636         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3637
3638         ld_moved = 0;
3639         if (busiest->nr_running > 1) {
3640                 /* Attempt to move tasks */
3641                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3642                 /* this_rq->clock is already updated */
3643                 update_rq_clock(busiest);
3644                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3645                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3646                                         &all_pinned);
3647                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3648
3649                 if (unlikely(all_pinned)) {
3650                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3651                         if (!cpus_empty(*cpus))
3652                                 goto redo;
3653                 }
3654         }
3655
3656         if (!ld_moved) {
3657                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3658                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3659                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3660                         return -1;
3661         } else
3662                 sd->nr_balance_failed = 0;
3663
3664         update_shares_locked(this_rq, sd);
3665         return ld_moved;
3666
3667 out_balanced:
3668         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3669         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3670             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3671                 return -1;
3672         sd->nr_balance_failed = 0;
3673
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 /*
3678  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3679  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3680  */
3681 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3682 {
3683         struct sched_domain *sd;
3684         int pulled_task = -1;
3685         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3686         cpumask_t tmpmask;
3687
3688         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3689                 unsigned long interval;
3690
3691                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3692                         continue;
3693
3694                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3695                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3696                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3697                                                            sd, &tmpmask);
3698
3699                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3700                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3701                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3702                 if (pulled_task)
3703                         break;
3704         }
3705         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3706                 /*
3707                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3708                  * a busy processor. So reset next_balance.
3709                  */
3710                 this_rq->next_balance = next_balance;
3711         }
3712 }
3713
3714 /*
3715  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3716  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3717  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3718  * logical imbalances.
3719  *
3720  * Called with busiest_rq locked.
3721  */
3722 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3723 {
3724         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3725         struct sched_domain *sd;
3726         struct rq *target_rq;
3727
3728         /* Is there any task to move? */
3729         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3730                 return;
3731
3732         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3733
3734         /*
3735          * This condition is "impossible", if it occurs
3736          * we need to fix it. Originally reported by
3737          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3738          */
3739         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3740
3741         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3742         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3743         update_rq_clock(busiest_rq);
3744         update_rq_clock(target_rq);
3745
3746         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3747         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3748                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3749                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3750                                 break;
3751         }
3752
3753         if (likely(sd)) {
3754                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3755
3756                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3757                                   sd, CPU_IDLE))
3758                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3759                 else
3760                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3761         }
3762         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3763 }
3764
3765 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3766 static struct {
3767         atomic_t load_balancer;
3768         cpumask_t cpu_mask;
3769 } nohz ____cacheline_aligned = {
3770         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3771         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3772 };
3773
3774 /*
3775  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3776  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3777  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3778  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3779  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3780  * arrives...
3781  *
3782  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3783  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3784  * nohz.cpu_mask..
3785  *
3786  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3787  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3788  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3789  * there is no need for ilb owner.
3790  *
3791  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3792  * next busy scheduler_tick()
3793  */
3794 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3795 {
3796         int cpu = smp_processor_id();
3797
3798         if (stop_tick) {
3799                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3800                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3801
3802                 /*
3803                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3804                  */
3805                 if (!cpu_active(cpu) &&
3806                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3807                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3808                                 BUG();
3809                         return 0;
3810                 }
3811
3812                 /* time for ilb owner also to sleep */
3813                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3814                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3815                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3816                         return 0;
3817                 }
3818
3819                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3820                         /* make me the ilb owner */
3821                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3822                                 return 1;
3823                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3824                         return 1;
3825         } else {
3826                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3827                         return 0;
3828
3829                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3830
3831                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3832                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3833                                 BUG();
3834         }
3835         return 0;
3836 }
3837 #endif
3838
3839 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3840
3841 /*
3842  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3843  * and initiates a balancing operation if so.
3844  *
3845  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3846  */
3847 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3848 {
3849         int balance = 1;
3850         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3851         unsigned long interval;
3852         struct sched_domain *sd;
3853         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3854         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3855         int update_next_balance = 0;
3856         int need_serialize;
3857         cpumask_t tmp;
3858
3859         for_each_domain(cpu, sd) {
3860                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3861                         continue;
3862
3863                 interval = sd->balance_interval;
3864                 if (idle != CPU_IDLE)
3865                         interval *= sd->busy_factor;
3866
3867                 /* scale ms to jiffies */
3868                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3869                 if (unlikely(!interval))
3870                         interval = 1;
3871                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3872                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3873
3874                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3875
3876                 if (need_serialize) {
3877                         if (!spin_trylock(&balancing))
3878                                 goto out;
3879                 }
3880
3881                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3882                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3883                                 /*
3884                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3885                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3886                                  * not idle.
3887                                  */
3888                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3889                         }
3890                         sd->last_balance = jiffies;
3891                 }
3892                 if (need_serialize)
3893                         spin_unlock(&balancing);
3894 out:
3895                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3896                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3897                         update_next_balance = 1;
3898                 }
3899
3900                 /*
3901                  * Stop the load balance at this level. There is another
3902                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3903                  * actively.
3904                  */
3905                 if (!balance)
3906                         break;
3907         }
3908
3909         /*
3910          * next_balance will be updated only when there is a need.
3911          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3912          * updated.
3913          */
3914         if (likely(update_next_balance))
3915                 rq->next_balance = next_balance;
3916 }
3917
3918 /*
3919  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3920  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3921  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3922  */
3923 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3924 {
3925         int this_cpu = smp_processor_id();
3926         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3927         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3928                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3929
3930         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3931
3932 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3933         /*
3934          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3935          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3936          * stopped.
3937          */
3938         if (this_rq->idle_at_tick &&
3939             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3940                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3941                 struct rq *rq;
3942                 int balance_cpu;
3943
3944                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3945                 for_each_cpu(balance_cpu, &cpus) {
3946                         /*
3947                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3948                          * work being done for other cpus. Next load
3949                          * balancing owner will pick it up.
3950                          */
3951                         if (need_resched())
3952                                 break;
3953
3954                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3955
3956                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3957                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3958                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3959                 }
3960         }
3961 #endif
3962 }
3963
3964 /*
3965  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3966  *
3967  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3968  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3969  * if the whole system is idle.
3970  */
3971 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3972 {
3973 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3974         /*
3975          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3976          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3977          * load balancer.
3978          */
3979         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3980                 rq->in_nohz_recently = 0;
3981
3982                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3983                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3984                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3985                 }
3986
3987                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3988                         /*
3989                          * simple selection for now: Nominate the
3990                          * first cpu in the nohz list to be the next
3991                          * ilb owner.
3992                          *
3993                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3994                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3995                          */
3996                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3997
3998                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3999                                 resched_cpu(ilb);
4000                 }
4001         }
4002
4003         /*
4004          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4005          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4006          */
4007         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4008             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4009                 resched_cpu(cpu);
4010                 return;
4011         }
4012
4013         /*
4014          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4015          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4016          */
4017         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4018             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4019                 return;
4020 #endif
4021         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4022                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4023 }
4024
4025 #else   /* CONFIG_SMP */
4026
4027 /*
4028  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4029  */
4030 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4031 {
4032 }
4033
4034 #endif
4035
4036 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4037
4038 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4039
4040 /*
4041  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4042  * @p in case that task is currently running.
4043  */
4044 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4045 {
4046         unsigned long flags;
4047         struct rq *rq;
4048         u64 ns = 0;
4049
4050         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4051
4052         if (task_current(rq, p)) {
4053                 u64 delta_exec;
4054
4055                 update_rq_clock(rq);
4056                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4057                 if ((s64)delta_exec > 0)
4058                         ns = delta_exec;
4059         }
4060
4061         task_rq_unlock(rq, &flags);
4062
4063         return ns;
4064 }
4065
4066 /*
4067  * Account user cpu time to a process.
4068  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4069  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4070  */
4071 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4072 {
4073         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4074         cputime64_t tmp;
4075
4076         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4077         account_group_user_time(p, cputime);
4078
4079         /* Add user time to cpustat. */
4080         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4081         if (TASK_NICE(p) > 0)
4082                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4083         else
4084                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4085         /* Account for user time used */
4086         acct_update_integrals(p);
4087 }
4088
4089 /*
4090  * Account guest cpu time to a process.
4091  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4092  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4093  */
4094 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4095 {
4096         cputime64_t tmp;
4097         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4098
4099         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4100
4101         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4102         account_group_user_time(p, cputime);
4103         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4104
4105         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4106         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4107 }
4108
4109 /*
4110  * Account scaled user cpu time to a process.
4111  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4112  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4113  */
4114 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4115 {
4116         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4117 }
4118
4119 /*
4120  * Account system cpu time to a process.
4121  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4122  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4123  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4124  */
4125 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4126                          cputime_t cputime)
4127 {
4128         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4129         struct rq *rq = this_rq();
4130         cputime64_t tmp;
4131
4132         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4133                 account_guest_time(p, cputime);
4134                 return;
4135         }
4136
4137         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4138         account_group_system_time(p, cputime);
4139
4140         /* Add system time to cpustat. */
4141         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4142         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4143                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4144         else if (softirq_count())
4145                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4146         else if (p != rq->idle)
4147                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4148         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4149                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4150         else
4151                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4152         /* Account for system time used */
4153         acct_update_integrals(p);
4154 }
4155
4156 /*
4157  * Account scaled system cpu time to a process.
4158  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4159  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4160  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4161  */
4162 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4163 {
4164         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4165 }
4166
4167 /*
4168  * Account for involuntary wait time.
4169  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4170  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4171  */
4172 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4173 {
4174         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4175         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4176         struct rq *rq = this_rq();
4177
4178         if (p == rq->idle) {
4179                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4180                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4181                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4182                 else
4183                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4184         } else
4185                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4186 }
4187
4188 /*
4189  * Use precise platform statistics if available:
4190  */
4191 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4192 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4193 {
4194         return p->utime;
4195 }
4196
4197 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4198 {
4199         return p->stime;
4200 }
4201 #else
4202 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4203 {
4204         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4205                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4206         u64 temp;
4207
4208         /*
4209          * Use CFS's precise accounting:
4210          */
4211         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4212
4213         if (total) {
4214                 temp *= utime;
4215                 do_div(temp, total);
4216         }
4217         utime = (clock_t)temp;
4218
4219         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4220         return p->prev_utime;
4221 }
4222
4223 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4224 {
4225         clock_t stime;
4226
4227         /*
4228          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4229          * the total, to make sure the total observed by userspace
4230          * grows monotonically - apps rely on that):
4231          */
4232         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4233                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4234
4235         if (stime >= 0)
4236                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4237
4238         return p->prev_stime;
4239 }
4240 #endif
4241
4242 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4243 {
4244         return p->gtime;
4245 }
4246
4247 /*
4248  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4249  * We call it with interrupts disabled.
4250  *
4251  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4252  * timeslices.
4253  */
4254 void scheduler_tick(void)
4255 {
4256         int cpu = smp_processor_id();
4257         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4258         struct task_struct *curr = rq->curr;
4259
4260         sched_clock_tick();
4261
4262         spin_lock(&rq->lock);
4263         update_rq_clock(rq);
4264         update_cpu_load(rq);
4265         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4266         spin_unlock(&rq->lock);
4267
4268 #ifdef CONFIG_SMP
4269         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4270         trigger_load_balance(rq, cpu);
4271 #endif
4272 }
4273
4274 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4275                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4276
4277 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4278 {
4279         if (in_lock_functions(addr)) {
4280                 addr = CALLER_ADDR2;
4281                 if (in_lock_functions(addr))
4282                         addr = CALLER_ADDR3;
4283         }
4284         return addr;
4285 }
4286
4287 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4288 {
4289 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4290         /*
4291          * Underflow?
4292          */
4293         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4294                 return;
4295 #endif
4296         preempt_count() += val;
4297 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4298         /*
4299          * Spinlock count overflowing soon?
4300          */
4301         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4302                                 PREEMPT_MASK - 10);
4303 #endif
4304         if (preempt_count() == val)
4305                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4306 }
4307 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4308
4309 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4310 {
4311 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4312         /*
4313          * Underflow?
4314          */
4315        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4316                 return;
4317         /*
4318          * Is the spinlock portion underflowing?
4319          */
4320         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4321                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4322                 return;
4323 #endif
4324
4325         if (preempt_count() == val)
4326                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4327         preempt_count() -= val;
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4330
4331 #endif
4332
4333 /*
4334  * Print scheduling while atomic bug:
4335  */
4336 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4337 {
4338         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4339
4340         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4341                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4342
4343         debug_show_held_locks(prev);
4344         print_modules();
4345         if (irqs_disabled())
4346                 print_irqtrace_events(prev);
4347
4348         if (regs)
4349                 show_regs(regs);
4350         else
4351                 dump_stack();
4352 }
4353
4354 /*
4355  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4356  */
4357 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4358 {
4359         /*
4360          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4361          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4362          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4363          */
4364         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4365                 __schedule_bug(prev);
4366
4367         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4368
4369         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4370 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4371         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4372                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4373                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4374         }
4375 #endif
4376 }
4377
4378 /*
4379  * Pick up the highest-prio task:
4380  */
4381 static inline struct task_struct *
4382 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4383 {
4384         const struct sched_class *class;
4385         struct task_struct *p;
4386
4387         /*
4388          * Optimization: we know that if all tasks are in
4389          * the fair class we can call that function directly:
4390          */
4391         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4392                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4393                 if (likely(p))
4394                         return p;
4395         }
4396
4397         class = sched_class_highest;
4398         for ( ; ; ) {
4399                 p = class->pick_next_task(rq);
4400                 if (p)
4401                         return p;
4402                 /*
4403                  * Will never be NULL as the idle class always
4404                  * returns a non-NULL p:
4405                  */
4406                 class = class->next;
4407         }
4408 }
4409
4410 /*
4411  * schedule() is the main scheduler function.
4412  */
4413 asmlinkage void __sched schedule(void)
4414 {
4415         struct task_struct *prev, *next;
4416         unsigned long *switch_count;
4417         struct rq *rq;
4418         int cpu;
4419
4420 need_resched:
4421         preempt_disable();
4422         cpu = smp_processor_id();
4423         rq = cpu_rq(cpu);
4424         rcu_qsctr_inc(cpu);
4425         prev = rq->curr;
4426         switch_count = &prev->nivcsw;
4427
4428         release_kernel_lock(prev);
4429 need_resched_nonpreemptible:
4430
4431         schedule_debug(prev);
4432
4433         if (sched_feat(HRTICK))
4434                 hrtick_clear(rq);
4435
4436         spin_lock_irq(&rq->lock);
4437         update_rq_clock(rq);
4438         clear_tsk_need_resched(prev);
4439
4440         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4441                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4442                         prev->state = TASK_RUNNING;
4443                 else
4444                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4445                 switch_count = &prev->nvcsw;
4446         }
4447
4448 #ifdef CONFIG_SMP
4449         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4450                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4451 #endif
4452
4453         if (unlikely(!rq->nr_running))
4454                 idle_balance(cpu, rq);
4455
4456         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4457         next = pick_next_task(rq, prev);
4458
4459         if (likely(prev != next)) {
4460                 sched_info_switch(prev, next);
4461
4462                 rq->nr_switches++;
4463                 rq->curr = next;
4464                 ++*switch_count;
4465
4466                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4467                 /*
4468                  * the context switch might have flipped the stack from under
4469                  * us, hence refresh the local variables.
4470                  */
4471                 cpu = smp_processor_id();
4472                 rq = cpu_rq(cpu);
4473         } else
4474                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4475
4476         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4477                 goto need_resched_nonpreemptible;
4478
4479         preempt_enable_no_resched();
4480         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4481                 goto need_resched;
4482 }
4483 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4484
4485 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4486 /*
4487  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4488  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4489  * occur there and call schedule directly.
4490  */
4491 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4492 {
4493         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4494
4495         /*
4496          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4497          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4498          */
4499         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4500                 return;
4501
4502         do {
4503                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4504                 schedule();
4505                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4506
4507                 /*
4508                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4509                  * between schedule and now.
4510                  */
4511                 barrier();
4512         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4513 }
4514 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4515
4516 /*
4517  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4518  * off of irq context.
4519  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4520  * protect us against recursive calling from irq.
4521  */
4522 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4523 {
4524         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4525
4526         /* Catch callers which need to be fixed */
4527         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4528
4529         do {
4530                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4531                 local_irq_enable();
4532                 schedule();
4533                 local_irq_disable();
4534                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4535
4536                 /*
4537                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4538                  * between schedule and now.
4539                  */
4540                 barrier();
4541         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4542 }
4543
4544 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4545
4546 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4547                           void *key)
4548 {
4549         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4550 }
4551 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4552
4553 /*
4554  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4555  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4556  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4557  *
4558  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4559  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4560  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4561  */
4562 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4563                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4564 {
4565         wait_queue_t *curr, *next;
4566
4567         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4568                 unsigned flags = curr->flags;
4569
4570                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4571                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4572                         break;
4573         }
4574 }
4575
4576 /**
4577  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4578  * @q: the waitqueue
4579  * @mode: which threads
4580  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4581  * @key: is directly passed to the wakeup function
4582  */
4583 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4584                         int nr_exclusive, void *key)
4585 {
4586         unsigned long flags;
4587
4588         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4589         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4590         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4591 }
4592 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4593
4594 /*
4595  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4596  */
4597 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4598 {
4599         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4600 }
4601
4602 /**
4603  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4604  * @q: the waitqueue
4605  * @mode: which threads
4606  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4607  *
4608  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4609  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4610  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4611  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4612  *
4613  * On UP it can prevent extra preemption.
4614  */
4615 void
4616 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4617 {
4618         unsigned long flags;
4619         int sync = 1;
4620
4621         if (unlikely(!q))
4622                 return;
4623
4624         if (unlikely(!nr_exclusive))
4625                 sync = 0;
4626
4627         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4628         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4629         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4632
4633 /**
4634  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4635  * @x:  holds the state of this particular completion
4636  *
4637  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4638  * awakened in the same order in which they were queued.
4639  *
4640  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4641  */
4642 void complete(struct completion *x)
4643 {
4644         unsigned long flags;
4645
4646         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4647         x->done++;
4648         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4649         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4650 }
4651 EXPORT_SYMBOL(complete);
4652
4653 /**
4654  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4655  * @x:  holds the state of this particular completion
4656  *
4657  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4658  */
4659 void complete_all(struct completion *x)
4660 {
4661         unsigned long flags;
4662
4663         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4664         x->done += UINT_MAX/2;
4665         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4666         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4667 }
4668 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4669
4670 static inline long __sched
4671 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4672 {
4673         if (!x->done) {
4674                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4675
4676                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4677                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4678                 do {
4679                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4680                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4681                                 break;
4682                         }
4683                         __set_current_state(state);
4684                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4685                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4686                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4687                 } while (!x->done && timeout);
4688                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4689                 if (!x->done)
4690                         return timeout;
4691         }
4692         x->done--;
4693         return timeout ?: 1;
4694 }
4695
4696 static long __sched
4697 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4698 {
4699         might_sleep();
4700
4701         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4702         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4703         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4704         return timeout;
4705 }
4706
4707 /**
4708  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4709  * @x:  holds the state of this particular completion
4710  *
4711  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4712  * interruptible and there is no timeout.
4713  *
4714  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4715  * and interrupt capability. Also see complete().
4716  */
4717 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4718 {
4719         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4720 }
4721 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4722
4723 /**
4724  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4725  * @x:  holds the state of this particular completion
4726  * @timeout:  timeout value in jiffies
4727  *
4728  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4729  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4730  * interruptible.
4731  */
4732 unsigned long __sched
4733 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4734 {
4735         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4736 }
4737 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4738
4739 /**
4740  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4741  * @x:  holds the state of this particular completion
4742  *
4743  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4744  * interruptible.
4745  */
4746 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4747 {
4748         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4749         if (t == -ERESTARTSYS)
4750                 return t;
4751         return 0;
4752 }
4753 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4754
4755 /**
4756  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4757  * @x:  holds the state of this particular completion
4758  * @timeout:  timeout value in jiffies
4759  *
4760  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4761  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4762  */
4763 unsigned long __sched
4764 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4765                                           unsigned long timeout)
4766 {
4767         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4770
4771 /**
4772  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4773  * @x:  holds the state of this particular completion
4774  *
4775  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4776  * interrupted by a kill signal.
4777  */
4778 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4779 {
4780         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4781         if (t == -ERESTARTSYS)
4782                 return t;
4783         return 0;
4784 }
4785 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4786
4787 /**
4788  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4789  *      @x:     completion structure
4790  *
4791  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4792  *               1 if a decrement succeeded.
4793  *
4794  *      If a completion is being used as a counting completion,
4795  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4796  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4797  *      is protecting is not available.
4798  */
4799 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4800 {
4801         int ret = 1;
4802
4803         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4804         if (!x->done)
4805                 ret = 0;
4806         else
4807                 x->done--;
4808         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4809         return ret;
4810 }
4811 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4812
4813 /**
4814  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4815  *      @x:     completion structure
4816  *
4817  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4818  *               1 if there are no waiters.
4819  *
4820  */
4821 bool completion_done(struct completion *x)
4822 {
4823         int ret = 1;
4824
4825         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4826         if (!x->done)
4827                 ret = 0;
4828         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4829         return ret;
4830 }
4831 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4832
4833 static long __sched
4834 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4835 {
4836         unsigned long flags;
4837         wait_queue_t wait;
4838
4839         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4840
4841         __set_current_state(state);
4842
4843         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4844         __add_wait_queue(q, &wait);
4845         spin_unlock(&q->lock);
4846         timeout = schedule_timeout(timeout);
4847         spin_lock_irq(&q->lock);
4848         __remove_wait_queue(q, &wait);
4849         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4850
4851         return timeout;
4852 }
4853
4854 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4855 {
4856         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4857 }
4858 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4859
4860 long __sched
4861 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4862 {
4863         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4866
4867 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4868 {
4869         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4872
4873 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4874 {
4875         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4876 }
4877 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4878
4879 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4880
4881 /*
4882  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4883  * @p: task
4884  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4885  *
4886  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4887  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4888  *
4889  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4890  */
4891 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4892 {
4893         unsigned long flags;
4894         int oldprio, on_rq, running;
4895         struct rq *rq;
4896         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4897
4898         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4899
4900         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4901         update_rq_clock(rq);
4902
4903         oldprio = p->prio;
4904         on_rq = p->se.on_rq;
4905         running = task_current(rq, p);
4906         if (on_rq)
4907                 dequeue_task(rq, p, 0);
4908         if (running)
4909                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4910
4911         if (rt_prio(prio))
4912                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4913         else
4914                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4915
4916         p->prio = prio;
4917
4918         if (running)
4919                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4920         if (on_rq) {
4921                 enqueue_task(rq, p, 0);
4922
4923                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4924         }
4925         task_rq_unlock(rq, &flags);
4926 }
4927
4928 #endif
4929
4930 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4931 {
4932         int old_prio, delta, on_rq;
4933         unsigned long flags;
4934         struct rq *rq;
4935
4936         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4937                 return;
4938         /*
4939          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4940          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4941          */
4942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4943         update_rq_clock(rq);
4944         /*
4945          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4946          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4947          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4948          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4949          */
4950         if (task_has_rt_policy(p)) {
4951                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4952                 goto out_unlock;
4953         }
4954         on_rq = p->se.on_rq;
4955         if (on_rq)
4956                 dequeue_task(rq, p, 0);
4957
4958         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4959         set_load_weight(p);
4960         old_prio = p->prio;
4961         p->prio = effective_prio(p);
4962         delta = p->prio - old_prio;
4963
4964         if (on_rq) {
4965                 enqueue_task(rq, p, 0);
4966                 /*
4967                  * If the task increased its priority or is running and
4968                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4969                  */
4970                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4971                         resched_task(rq->curr);
4972         }
4973 out_unlock:
4974         task_rq_unlock(rq, &flags);
4975 }
4976 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4977
4978 /*
4979  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4980  * @p: task
4981  * @nice: nice value
4982  */
4983 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4984 {
4985         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4986         int nice_rlim = 20 - nice;
4987
4988         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4989                 capable(CAP_SYS_NICE));
4990 }
4991
4992 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4993
4994 /*
4995  * sys_nice - change the priority of the current process.
4996  * @increment: priority increment
4997  *
4998  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4999  * does similar things.
5000  */
5001 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5002 {
5003         long nice, retval;
5004
5005         /*
5006          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5007          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5008          * and we have a single winner.
5009          */
5010         if (increment < -40)
5011                 increment = -40;
5012         if (increment > 40)
5013                 increment = 40;
5014
5015         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5016         if (nice < -20)
5017                 nice = -20;
5018         if (nice > 19)
5019                 nice = 19;
5020
5021         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5022                 return -EPERM;
5023
5024         retval = security_task_setnice(current, nice);
5025         if (retval)
5026                 return retval;
5027
5028         set_user_nice(current, nice);
5029         return 0;
5030 }
5031
5032 #endif
5033
5034 /**
5035  * task_prio - return the priority value of a given task.
5036  * @p: the task in question.
5037  *
5038  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5039  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5040  * around 0, value goes from -16 to +15.
5041  */
5042 int task_prio(const struct task_struct *p)
5043 {
5044         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5045 }
5046
5047 /**
5048  * task_nice - return the nice value of a given task.
5049  * @p: the task in question.
5050  */
5051 int task_nice(const struct task_struct *p)
5052 {
5053         return TASK_NICE(p);
5054 }
5055 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5056
5057 /**
5058  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5059  * @cpu: the processor in question.
5060  */
5061 int idle_cpu(int cpu)
5062 {
5063         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5064 }
5065
5066 /**
5067  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5068  * @cpu: the processor in question.
5069  */
5070 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5071 {
5072         return cpu_rq(cpu)->idle;
5073 }
5074
5075 /**
5076  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5077  * @pid: the pid in question.
5078  */
5079 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5080 {
5081         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5082 }
5083
5084 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5085 static void
5086 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5087 {
5088         BUG_ON(p->se.on_rq);
5089
5090         p->policy = policy;
5091         switch (p->policy) {
5092         case SCHED_NORMAL:
5093         case SCHED_BATCH:
5094         case SCHED_IDLE:
5095                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5096                 break;
5097         case SCHED_FIFO:
5098         case SCHED_RR:
5099                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5100                 break;
5101         }
5102
5103         p->rt_priority = prio;
5104         p->normal_prio = normal_prio(p);
5105         /* we are holding p->pi_lock already */
5106         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5107         set_load_weight(p);
5108 }
5109
5110 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5111                                 struct sched_param *param, bool user)
5112 {
5113         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5114         unsigned long flags;
5115         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5116         struct rq *rq;
5117
5118         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5119         BUG_ON(in_interrupt());
5120 recheck:
5121         /* double check policy once rq lock held */
5122         if (policy < 0)
5123                 policy = oldpolicy = p->policy;
5124         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5125                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5126                         policy != SCHED_IDLE)
5127                 return -EINVAL;
5128         /*
5129          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5130          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5131          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5132          */
5133         if (param->sched_priority < 0 ||
5134             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5135             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5136                 return -EINVAL;
5137         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5138                 return -EINVAL;
5139
5140         /*
5141          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5142          */
5143         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5144                 if (rt_policy(policy)) {
5145                         unsigned long rlim_rtprio;
5146
5147                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5148                                 return -ESRCH;
5149                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5150                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5151
5152                         /* can't set/change the rt policy */
5153                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5154                                 return -EPERM;
5155
5156                         /* can't increase priority */
5157                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5158                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5159                                 return -EPERM;
5160                 }
5161                 /*
5162                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5163                  * move out of SCHED_IDLE either:
5164                  */
5165                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5166                         return -EPERM;
5167
5168                 /* can't change other user's priorities */
5169                 if ((current->euid != p->euid) &&
5170                     (current->euid != p->uid))
5171                         return -EPERM;
5172         }
5173
5174         if (user) {
5175 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5176                 /*
5177                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5178                  * assigned.
5179                  */
5180                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5181                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5182                         return -EPERM;
5183 #endif
5184
5185                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5186                 if (retval)
5187                         return retval;
5188         }
5189
5190         /*
5191          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5192          * changing the priority of the task:
5193          */
5194         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5195         /*
5196          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5197          * runqueue lock must be held.
5198          */
5199         rq = __task_rq_lock(p);
5200         /* recheck policy now with rq lock held */
5201         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5202                 policy = oldpolicy = -1;
5203                 __task_rq_unlock(rq);
5204                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5205                 goto recheck;
5206         }
5207         update_rq_clock(rq);
5208         on_rq = p->se.on_rq;
5209         running = task_current(rq, p);
5210         if (on_rq)
5211                 deactivate_task(rq, p, 0);
5212         if (running)
5213                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5214
5215         oldprio = p->prio;
5216         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5217
5218         if (running)
5219                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5220         if (on_rq) {
5221                 activate_task(rq, p, 0);
5222
5223                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5224         }
5225         __task_rq_unlock(rq);
5226         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5227
5228         rt_mutex_adjust_pi(p);
5229
5230         return 0;
5231 }
5232
5233 /**
5234  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5235  * @p: the task in question.
5236  * @policy: new policy.
5237  * @param: structure containing the new RT priority.
5238  *
5239  * NOTE that the task may be already dead.
5240  */
5241 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5242                        struct sched_param *param)
5243 {
5244         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5245 }
5246 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5247
5248 /**
5249  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5250  * @p: the task in question.
5251  * @policy: new policy.
5252  * @param: structure containing the new RT priority.
5253  *
5254  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5255  * current context has permission.  For example, this is needed in
5256  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5257  * but our caller might not have that capability.
5258  */
5259 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5260                                struct sched_param *param)
5261 {
5262         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5263 }
5264
5265 static int
5266 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5267 {
5268         struct sched_param lparam;
5269         struct task_struct *p;
5270         int retval;
5271
5272         if (!param || pid < 0)
5273                 return -EINVAL;
5274         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5275                 return -EFAULT;
5276
5277         rcu_read_lock();
5278         retval = -ESRCH;
5279         p = find_process_by_pid(pid);
5280         if (p != NULL)
5281                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5282         rcu_read_unlock();
5283
5284         return retval;
5285 }
5286
5287 /**
5288  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5289  * @pid: the pid in question.
5290  * @policy: new policy.
5291  * @param: structure containing the new RT priority.
5292  */
5293 asmlinkage long
5294 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5295 {
5296         /* negative values for policy are not valid */
5297         if (policy < 0)
5298                 return -EINVAL;
5299
5300         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5301 }
5302
5303 /**
5304  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5305  * @pid: the pid in question.
5306  * @param: structure containing the new RT priority.
5307  */
5308 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5309 {
5310         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5311 }
5312
5313 /**
5314  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5315  * @pid: the pid in question.
5316  */
5317 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5318 {
5319         struct task_struct *p;
5320         int retval;
5321
5322         if (pid < 0)
5323                 return -EINVAL;
5324
5325         retval = -ESRCH;
5326         read_lock(&tasklist_lock);
5327         p = find_process_by_pid(pid);
5328         if (p) {
5329                 retval = security_task_getscheduler(p);
5330                 if (!retval)
5331                         retval = p->policy;
5332         }
5333         read_unlock(&tasklist_lock);
5334         return retval;
5335 }
5336
5337 /**
5338  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5339  * @pid: the pid in question.
5340  * @param: structure containing the RT priority.
5341  */
5342 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5343 {
5344         struct sched_param lp;
5345         struct task_struct *p;
5346         int retval;
5347
5348         if (!param || pid < 0)
5349                 return -EINVAL;
5350
5351         read_lock(&tasklist_lock);
5352         p = find_process_by_pid(pid);
5353         retval = -ESRCH;
5354         if (!p)
5355                 goto out_unlock;
5356
5357         retval = security_task_getscheduler(p);
5358         if (retval)
5359                 goto out_unlock;
5360
5361         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5362         read_unlock(&tasklist_lock);
5363
5364         /*
5365          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5366          */
5367         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5368
5369         return retval;
5370
5371 out_unlock:
5372         read_unlock(&tasklist_lock);
5373         return retval;
5374 }
5375
5376 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5377 {
5378         cpumask_t cpus_allowed;
5379         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5380         struct task_struct *p;
5381         int retval;
5382
5383         get_online_cpus();
5384         read_lock(&tasklist_lock);
5385
5386         p = find_process_by_pid(pid);
5387         if (!p) {
5388                 read_unlock(&tasklist_lock);
5389                 put_online_cpus();
5390                 return -ESRCH;
5391         }
5392
5393         /*
5394          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5395          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5396          * usage count and then drop tasklist_lock.
5397          */
5398         get_task_struct(p);
5399         read_unlock(&tasklist_lock);
5400
5401         retval = -EPERM;
5402         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5403                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5404                 goto out_unlock;
5405
5406         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5407         if (retval)
5408                 goto out_unlock;
5409
5410         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5411         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5412  again:
5413         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5414
5415         if (!retval) {
5416                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5417                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5418                         /*
5419                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5420                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5421                          * cpuset's cpus_allowed
5422                          */
5423                         new_mask = cpus_allowed;
5424                         goto again;
5425                 }
5426         }
5427 out_unlock:
5428         put_task_struct(p);
5429         put_online_cpus();
5430         return retval;
5431 }
5432
5433 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5434                              cpumask_t *new_mask)
5435 {
5436         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5437                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5438         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5439                 len = sizeof(cpumask_t);
5440         }
5441         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5442 }
5443
5444 /**
5445  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5446  * @pid: pid of the process
5447  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5448  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5449  */
5450 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5451                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5452 {
5453         cpumask_t new_mask;
5454         int retval;
5455
5456         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5457         if (retval)
5458                 return retval;
5459
5460         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5461 }
5462
5463 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5464 {
5465         struct task_struct *p;
5466         int retval;
5467
5468         get_online_cpus();
5469         read_lock(&tasklist_lock);
5470
5471         retval = -ESRCH;
5472         p = find_process_by_pid(pid);
5473         if (!p)
5474                 goto out_unlock;
5475
5476         retval = security_task_getscheduler(p);
5477         if (retval)
5478                 goto out_unlock;
5479
5480         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5481
5482 out_unlock:
5483         read_unlock(&tasklist_lock);
5484         put_online_cpus();
5485
5486         return retval;
5487 }
5488
5489 /**
5490  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5491  * @pid: pid of the process
5492  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5493  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5494  */
5495 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5496                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5497 {
5498         int ret;
5499         cpumask_t mask;
5500
5501         if (len < sizeof(cpumask_t))
5502                 return -EINVAL;
5503
5504         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5505         if (ret < 0)
5506                 return ret;
5507
5508         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5509                 return -EFAULT;
5510
5511         return sizeof(cpumask_t);
5512 }
5513
5514 /**
5515  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5516  *
5517  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5518  * other threads running on this CPU then this function will return.
5519  */
5520 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5521 {
5522         struct rq *rq = this_rq_lock();
5523
5524         schedstat_inc(rq, yld_count);
5525         current->sched_class->yield_task(rq);
5526
5527         /*
5528          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5529          * no need to preempt or enable interrupts:
5530          */
5531         __release(rq->lock);
5532         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5533         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5534         preempt_enable_no_resched();
5535
5536         schedule();
5537
5538         return 0;
5539 }
5540
5541 static void __cond_resched(void)
5542 {
5543 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5544         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5545 #endif
5546         /*
5547          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5548          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5549          * cond_resched() call.
5550          */
5551         do {
5552                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5553                 schedule();
5554                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5555         } while (need_resched());
5556 }
5557
5558 int __sched _cond_resched(void)
5559 {
5560         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5561                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5562                 __cond_resched();
5563                 return 1;
5564         }
5565         return 0;
5566 }
5567 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5568
5569 /*
5570  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5571  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5572  *
5573  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5574  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5575  * spin_unlock(), once by hand).
5576  */
5577 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5578 {
5579         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5580         int ret = 0;
5581
5582         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5583                 spin_unlock(lock);
5584                 if (resched && need_resched())
5585                         __cond_resched();
5586                 else
5587                         cpu_relax();
5588                 ret = 1;
5589                 spin_lock(lock);
5590         }
5591         return ret;
5592 }
5593 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5594
5595 int __sched cond_resched_softirq(void)
5596 {
5597         BUG_ON(!in_softirq());
5598
5599         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5600                 local_bh_enable();
5601                 __cond_resched();
5602                 local_bh_disable();
5603                 return 1;
5604         }
5605         return 0;
5606 }
5607 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5608
5609 /**
5610  * yield - yield the current processor to other threads.
5611  *
5612  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5613  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5614  */
5615 void __sched yield(void)
5616 {
5617         set_current_state(TASK_RUNNING);
5618         sys_sched_yield();
5619 }
5620 EXPORT_SYMBOL(yield);
5621
5622 /*
5623  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5624  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5625  *
5626  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5627  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5628  */
5629 void __sched io_schedule(void)
5630 {
5631         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5632
5633         delayacct_blkio_start();
5634         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5635         schedule();
5636         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5637         delayacct_blkio_end();
5638 }
5639 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5640
5641 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5642 {
5643         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5644         long ret;
5645
5646         delayacct_blkio_start();
5647         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5648         ret = schedule_timeout(timeout);
5649         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5650         delayacct_blkio_end();
5651         return ret;
5652 }
5653
5654 /**
5655  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5656  * @policy: scheduling class.
5657  *
5658  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5659  * by a given scheduling class.
5660  */
5661 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5662 {
5663         int ret = -EINVAL;
5664
5665         switch (policy) {
5666         case SCHED_FIFO:
5667         case SCHED_RR:
5668                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5669                 break;
5670         case SCHED_NORMAL:
5671         case SCHED_BATCH:
5672         case SCHED_IDLE:
5673                 ret = 0;
5674                 break;
5675         }
5676         return ret;
5677 }
5678
5679 /**
5680  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5681  * @policy: scheduling class.
5682  *
5683  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5684  * by a given scheduling class.
5685  */
5686 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5687 {
5688         int ret = -EINVAL;
5689
5690         switch (policy) {
5691         case SCHED_FIFO:
5692         case SCHED_RR:
5693                 ret = 1;
5694                 break;
5695         case SCHED_NORMAL:
5696         case SCHED_BATCH:
5697         case SCHED_IDLE:
5698                 ret = 0;
5699         }
5700         return ret;
5701 }
5702
5703 /**
5704  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5705  * @pid: pid of the process.
5706  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5707  *
5708  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5709  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5710  */
5711 asmlinkage
5712 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5713 {
5714         struct task_struct *p;
5715         unsigned int time_slice;
5716         int retval;
5717         struct timespec t;
5718
5719         if (pid < 0)
5720                 return -EINVAL;
5721
5722         retval = -ESRCH;
5723         read_lock(&tasklist_lock);
5724         p = find_process_by_pid(pid);
5725         if (!p)
5726                 goto out_unlock;
5727
5728         retval = security_task_getscheduler(p);
5729         if (retval)
5730                 goto out_unlock;
5731
5732         /*
5733          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5734          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5735          */
5736         time_slice = 0;
5737         if (p->policy == SCHED_RR) {
5738                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5739         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5740                 struct sched_entity *se = &p->se;
5741                 unsigned long flags;
5742                 struct rq *rq;
5743
5744                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5745                 if (rq->cfs.load.weight)
5746                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5747                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5748         }
5749         read_unlock(&tasklist_lock);
5750         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5751         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5752         return retval;
5753
5754 out_unlock:
5755         read_unlock(&tasklist_lock);
5756         return retval;
5757 }
5758
5759 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5760
5761 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5762 {
5763         unsigned long free = 0;
5764         unsigned state;
5765
5766         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5767         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5768                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5769 #if BITS_PER_LONG == 32
5770         if (state == TASK_RUNNING)
5771                 printk(KERN_CONT " running  ");
5772         else
5773                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5774 #else
5775         if (state == TASK_RUNNING)
5776                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5777         else
5778                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5779 #endif
5780 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5781         {
5782                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5783                 while (!*n)
5784                         n++;
5785                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5786         }
5787 #endif
5788         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5789                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5790
5791         show_stack(p, NULL);
5792 }
5793
5794 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5795 {
5796         struct task_struct *g, *p;
5797
5798 #if BITS_PER_LONG == 32
5799         printk(KERN_INFO
5800                 "  task                PC stack   pid father\n");
5801 #else
5802         printk(KERN_INFO
5803                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5804 #endif
5805         read_lock(&tasklist_lock);
5806         do_each_thread(g, p) {
5807                 /*
5808                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5809                  * console might take alot of time:
5810                  */
5811                 touch_nmi_watchdog();
5812                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5813                         sched_show_task(p);
5814         } while_each_thread(g, p);
5815
5816         touch_all_softlockup_watchdogs();
5817
5818 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5819         sysrq_sched_debug_show();
5820 #endif
5821         read_unlock(&tasklist_lock);
5822         /*
5823          * Only show locks if all tasks are dumped:
5824          */
5825         if (state_filter == -1)
5826                 debug_show_all_locks();
5827 }
5828
5829 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5830 {
5831         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5832 }
5833
5834 /**
5835  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5836  * @idle: task in question
5837  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5838  *
5839  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5840  * flag, to make booting more robust.
5841  */
5842 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5843 {
5844         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5845         unsigned long flags;
5846
5847         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5848
5849         __sched_fork(idle);
5850         idle->se.exec_start = sched_clock();
5851
5852         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5853         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5854         __set_task_cpu(idle, cpu);
5855
5856         rq->curr = rq->idle = idle;
5857 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5858         idle->oncpu = 1;
5859 #endif
5860         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5861
5862         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5863 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5864         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5865 #else
5866         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5867 #endif
5868         /*
5869          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5870          */
5871         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5872         ftrace_retfunc_init_task(idle);
5873 }
5874
5875 /*
5876  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5877  * indicates which cpus entered this state. This is used
5878  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5879  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5880  * always be CPU_MASK_NONE.
5881  */
5882 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5883
5884 /*
5885  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5886  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5887  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5888  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5889  * number of CPUs.
5890  *
5891  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5892  */
5893 static inline void sched_init_granularity(void)
5894 {
5895         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5896         const unsigned long limit = 200000000;
5897
5898         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5899         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5900                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5901
5902         sysctl_sched_latency *= factor;
5903         if (sysctl_sched_latency > limit)
5904                 sysctl_sched_latency = limit;
5905
5906         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5907
5908         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5909 }
5910
5911 #ifdef CONFIG_SMP
5912 /*
5913  * This is how migration works:
5914  *
5915  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5916  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5917  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5918  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5919  *    thread off the CPU)
5920  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5921  *    task is still in the wrong runqueue.
5922  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5923  *    it and puts it into the right queue.
5924  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5925  * 7) we wake up and the migration is done.
5926  */
5927
5928 /*
5929  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5930  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5931  * is removed from the allowed bitmask.
5932  *
5933  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5934  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5935  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5936  */
5937 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5938 {
5939         struct migration_req req;
5940         unsigned long flags;
5941         struct rq *rq;
5942         int ret = 0;
5943
5944         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5945         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5946                 ret = -EINVAL;
5947                 goto out;
5948         }
5949
5950         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5951                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5952                 ret = -EINVAL;
5953                 goto out;
5954         }
5955
5956         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5957                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5958         else {
5959                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5960                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5961         }
5962
5963         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5964         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5965                 goto out;
5966
5967         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
5968                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5969                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5970                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5971                 wait_for_completion(&req.done);
5972                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5973                 return 0;
5974         }
5975 out:
5976         task_rq_unlock(rq, &flags);
5977
5978         return ret;
5979 }
5980 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5981
5982 /*
5983  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5984  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5985  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5986  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5987  *
5988  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5989  * as the task is no longer on this CPU.
5990  *
5991  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5992  */
5993 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5994 {
5995         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5996         int ret = 0, on_rq;
5997
5998         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5999                 return ret;
6000
6001         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6002         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6003
6004         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6005         /* Already moved. */
6006         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6007                 goto done;
6008         /* Affinity changed (again). */
6009         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6010                 goto fail;
6011
6012         on_rq = p->se.on_rq;
6013         if (on_rq)
6014                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6015
6016         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6017         if (on_rq) {
6018                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6019                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6020         }
6021 done:
6022         ret = 1;
6023 fail:
6024         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6025         return ret;
6026 }
6027
6028 /*
6029  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6030  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6031  * another runqueue.
6032  */
6033 static int migration_thread(void *data)
6034 {
6035         int cpu = (long)data;
6036         struct rq *rq;
6037
6038         rq = cpu_rq(cpu);
6039         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6040
6041         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6042         while (!kthread_should_stop()) {
6043                 struct migration_req *req;
6044                 struct list_head *head;
6045
6046                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6047
6048                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6049                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6050                         goto wait_to_die;
6051                 }
6052
6053                 if (rq->active_balance) {
6054                         active_load_balance(rq, cpu);
6055                         rq->active_balance = 0;
6056                 }
6057
6058                 head = &rq->migration_queue;
6059
6060                 if (list_empty(head)) {
6061                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6062                         schedule();
6063                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6064                         continue;
6065                 }
6066                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6067                 list_del_init(head->next);
6068
6069                 spin_unlock(&rq->lock);
6070                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6071                 local_irq_enable();
6072
6073                 complete(&req->done);
6074         }
6075         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6076         return 0;
6077
6078 wait_to_die:
6079         /* Wait for kthread_stop */
6080         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6081         while (!kthread_should_stop()) {
6082                 schedule();
6083                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6084         }
6085         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6086         return 0;
6087 }
6088
6089 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6090
6091 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6092 {
6093         int ret;
6094
6095         local_irq_disable();
6096         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6097         local_irq_enable();
6098         return ret;
6099 }
6100
6101 /*
6102  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6103  */
6104 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6105 {
6106         unsigned long flags;
6107         cpumask_t mask;
6108         struct rq *rq;
6109         int dest_cpu;
6110
6111         do {
6112                 /* On same node? */
6113                 node_to_cpumask_ptr(pnodemask, cpu_to_node(dead_cpu));
6114
6115                 cpus_and(mask, *pnodemask, p->cpus_allowed);
6116                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &mask);
6117
6118                 /* On any allowed CPU? */
6119                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6120                         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask,
6121                                                    &p->cpus_allowed);
6122
6123                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6124                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6125                         cpumask_t cpus_allowed;
6126
6127                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6128                         /*
6129                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6130                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6131                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6132                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6133                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6134                          */
6135                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6136                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6137                         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask,
6138                                                     &p->cpus_allowed);
6139                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6140
6141                         /*
6142                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6143                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6144                          * leave kernel.
6145                          */
6146                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6147                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6148                                        "longer affine to cpu%d\n",
6149                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6150                         }
6151                 }
6152         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6153 }
6154
6155 /*
6156  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6157  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6158  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6159  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6160  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6161  */
6162 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6163 {
6164         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6165         unsigned long flags;
6166
6167         local_irq_save(flags);
6168         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6169         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6170         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6171         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6172         local_irq_restore(flags);
6173 }
6174
6175 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6176 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6177 {
6178         struct task_struct *p, *t;
6179
6180         read_lock(&tasklist_lock);
6181
6182         do_each_thread(t, p) {
6183                 if (p == current)
6184                         continue;
6185
6186                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6187                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6188         } while_each_thread(t, p);
6189
6190         read_unlock(&tasklist_lock);
6191 }
6192
6193 /*
6194  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6195  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6196  * Used by CPU offline code.
6197  */
6198 void sched_idle_next(void)
6199 {
6200         int this_cpu = smp_processor_id();
6201         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6202         struct task_struct *p = rq->idle;
6203         unsigned long flags;
6204
6205         /* cpu has to be offline */
6206         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6207
6208         /*
6209          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6210          * and interrupts disabled on the current cpu.
6211          */
6212         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6213
6214         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6215
6216         update_rq_clock(rq);
6217         activate_task(rq, p, 0);
6218
6219         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6220 }
6221
6222 /*
6223  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6224  * offline.
6225  */
6226 void idle_task_exit(void)
6227 {
6228         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6229
6230         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6231
6232         if (mm != &init_mm)
6233                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6234         mmdrop(mm);
6235 }
6236
6237 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6238 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6239 {
6240         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6241
6242         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6243         BUG_ON(!p->exit_state);
6244
6245         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6246         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6247
6248         get_task_struct(p);
6249
6250         /*
6251          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6252          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6253          * fine.
6254          */
6255         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6256         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6257         spin_lock_irq(&rq->lock);
6258
6259         put_task_struct(p);
6260 }
6261
6262 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6263 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6264 {
6265         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6266         struct task_struct *next;
6267
6268         for ( ; ; ) {
6269                 if (!rq->nr_running)
6270                         break;
6271                 update_rq_clock(rq);
6272                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6273                 if (!next)
6274                         break;
6275                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6276                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6277
6278         }
6279 }
6280 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6281
6282 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6283
6284 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6285         {
6286                 .procname       = "sched_domain",
6287                 .mode           = 0555,
6288         },
6289         {0, },
6290 };
6291
6292 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6293         {
6294                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6295                 .procname       = "kernel",
6296                 .mode           = 0555,
6297                 .child          = sd_ctl_dir,
6298         },
6299         {0, },
6300 };
6301
6302 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6303 {
6304         struct ctl_table *entry =
6305                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6306
6307         return entry;
6308 }
6309
6310 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6311 {
6312         struct ctl_table *entry;
6313
6314         /*
6315          * In the intermediate directories, both the child directory and
6316          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6317          * will always be set. In the lowest directory the names are
6318          * static strings and all have proc handlers.
6319          */
6320         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6321                 if (entry->child)
6322                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6323                 if (entry->proc_handler == NULL)
6324                         kfree(entry->procname);
6325         }
6326
6327         kfree(*tablep);
6328         *tablep = NULL;
6329 }
6330
6331 static void
6332 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6333                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6334                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6335 {
6336         entry->procname = procname;
6337         entry->data = data;
6338         entry->maxlen = maxlen;
6339         entry->mode = mode;
6340         entry->proc_handler = proc_handler;
6341 }
6342
6343 static struct ctl_table *
6344 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6345 {
6346         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6347
6348         if (table == NULL)
6349                 return NULL;
6350
6351         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6352                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6353         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6354                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6355         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6356                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6357         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6358                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6359         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6360                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6361         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6362                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6363         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6364                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6365         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6366                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6367         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6368                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6369         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6370                 &sd->cache_nice_tries,
6371                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6372         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6373                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6374         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6375                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6376         /* &table[12] is terminator */
6377
6378         return table;
6379 }
6380
6381 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6382 {
6383         struct ctl_table *entry, *table;
6384         struct sched_domain *sd;
6385         int domain_num = 0, i;
6386         char buf[32];
6387
6388         for_each_domain(cpu, sd)
6389                 domain_num++;
6390         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6391         if (table == NULL)
6392                 return NULL;
6393
6394         i = 0;
6395         for_each_domain(cpu, sd) {
6396                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6397                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6398                 entry->mode = 0555;
6399                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6400                 entry++;
6401                 i++;
6402         }
6403         return table;
6404 }
6405
6406 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6407 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6408 {
6409         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6410         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6411         char buf[32];
6412
6413         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6414         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6415
6416         if (entry == NULL)
6417                 return;
6418
6419         for_each_online_cpu(i) {
6420                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6421                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6422                 entry->mode = 0555;
6423                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6424                 entry++;
6425         }
6426
6427         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6428         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6429 }
6430
6431 /* may be called multiple times per register */
6432 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6433 {
6434         if (sd_sysctl_header)
6435                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6436         sd_sysctl_header = NULL;
6437         if (sd_ctl_dir[0].child)
6438                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6439 }
6440 #else
6441 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6442 {
6443 }
6444 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6445 {
6446 }
6447 #endif
6448
6449 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6450 {
6451         if (!rq->online) {
6452                 const struct sched_class *class;
6453
6454                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6455                 rq->online = 1;
6456
6457                 for_each_class(class) {
6458                         if (class->rq_online)
6459                                 class->rq_online(rq);
6460                 }
6461         }
6462 }
6463
6464 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6465 {
6466         if (rq->online) {
6467                 const struct sched_class *class;
6468
6469                 for_each_class(class) {
6470                         if (class->rq_offline)
6471                                 class->rq_offline(rq);
6472                 }
6473
6474                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6475                 rq->online = 0;
6476         }
6477 }
6478
6479 /*
6480  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6481  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6482  */
6483 static int __cpuinit
6484 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6485 {
6486         struct task_struct *p;
6487         int cpu = (long)hcpu;
6488         unsigned long flags;
6489         struct rq *rq;
6490
6491         switch (action) {
6492
6493         case CPU_UP_PREPARE:
6494         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6495                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6496                 if (IS_ERR(p))
6497                         return NOTIFY_BAD;
6498                 kthread_bind(p, cpu);
6499                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6500                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6501                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6502                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6503                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6504                 break;
6505
6506         case CPU_ONLINE:
6507         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6508                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6509                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6510
6511                 /* Update our root-domain */
6512                 rq = cpu_rq(cpu);
6513                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6514                 if (rq->rd) {
6515                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6516
6517                         set_rq_online(rq);
6518                 }
6519                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6520                 break;
6521
6522 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6523         case CPU_UP_CANCELED:
6524         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6525                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6526                         break;
6527                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6528                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6529                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6530                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6531                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6532                 break;
6533
6534         case CPU_DEAD:
6535         case CPU_DEAD_FROZEN:
6536                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6537                 migrate_live_tasks(cpu);
6538                 rq = cpu_rq(cpu);
6539                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6540                 rq->migration_thread = NULL;
6541                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6542                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6543                 update_rq_clock(rq);
6544                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6545                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6546                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6547                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6548                 migrate_dead_tasks(cpu);
6549                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6550                 cpuset_unlock();
6551                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6552                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6553
6554                 /*
6555                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6556                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6557                  * the requestors.
6558                  */
6559                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6560                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6561                         struct migration_req *req;
6562
6563                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6564                                          struct migration_req, list);
6565                         list_del_init(&req->list);
6566                         complete(&req->done);
6567                 }
6568                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6569                 break;
6570
6571         case CPU_DYING:
6572         case CPU_DYING_FROZEN:
6573                 /* Update our root-domain */
6574                 rq = cpu_rq(cpu);
6575                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6576                 if (rq->rd) {
6577                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6578                         set_rq_offline(rq);
6579                 }
6580                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6581                 break;
6582 #endif
6583         }
6584         return NOTIFY_OK;
6585 }
6586
6587 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6588  * happens before everything else.
6589  */
6590 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6591         .notifier_call = migration_call,
6592         .priority = 10
6593 };
6594
6595 static int __init migration_init(void)
6596 {
6597         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6598         int err;
6599
6600         /* Start one for the boot CPU: */
6601         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6602         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6603         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6604         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6605
6606         return err;
6607 }
6608 early_initcall(migration_init);
6609 #endif
6610
6611 #ifdef CONFIG_SMP
6612
6613 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6614
6615 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6616                                   cpumask_t *groupmask)
6617 {
6618         struct sched_group *group = sd->groups;
6619         char str[256];
6620
6621         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6622         cpus_clear(*groupmask);
6623
6624         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6625
6626         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6627                 printk("does not load-balance\n");
6628                 if (sd->parent)
6629                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6630                                         " has parent");
6631                 return -1;
6632         }
6633
6634         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6635
6636         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6637                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6638                                 "CPU%d\n", cpu);
6639         }
6640         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6641                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6642                                 " CPU%d\n", cpu);
6643         }
6644
6645         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6646         do {
6647                 if (!group) {
6648                         printk("\n");
6649                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6650                         break;
6651                 }
6652
6653                 if (!group->__cpu_power) {
6654                         printk(KERN_CONT "\n");
6655                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6656                                         "set\n");
6657                         break;
6658                 }
6659
6660                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6661                         printk(KERN_CONT "\n");
6662                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6663                         break;
6664                 }
6665
6666                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6667                         printk(KERN_CONT "\n");
6668                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6669                         break;
6670                 }
6671
6672                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6673
6674                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6675                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6676
6677                 group = group->next;
6678         } while (group != sd->groups);
6679         printk(KERN_CONT "\n");
6680
6681         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6682                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6683
6684         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6685                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6686                         "of domain->span\n");
6687         return 0;
6688 }
6689
6690 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6691 {
6692         cpumask_t *groupmask;
6693         int level = 0;
6694
6695         if (!sd) {
6696                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6697                 return;
6698         }
6699
6700         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6701
6702         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6703         if (!groupmask) {
6704                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6705                 return;
6706         }
6707
6708         for (;;) {
6709                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6710                         break;
6711                 level++;
6712                 sd = sd->parent;
6713                 if (!sd)
6714                         break;
6715         }
6716         kfree(groupmask);
6717 }
6718 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6719 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6720 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6721
6722 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6723 {
6724         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6725                 return 1;
6726
6727         /* Following flags need at least 2 groups */
6728         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6729                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6730                          SD_BALANCE_FORK |
6731                          SD_BALANCE_EXEC |
6732                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6733                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6734                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6735                         return 0;
6736         }
6737
6738         /* Following flags don't use groups */
6739         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6740                          SD_WAKE_AFFINE |
6741                          SD_WAKE_BALANCE))
6742                 return 0;
6743
6744         return 1;
6745 }
6746
6747 static int
6748 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6749 {
6750         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6751
6752         if (sd_degenerate(parent))
6753                 return 1;
6754
6755         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6756                 return 0;
6757
6758         /* Does parent contain flags not in child? */
6759         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6760         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6761                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6762         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6763         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6764                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6765                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6766                                 SD_BALANCE_FORK |
6767                                 SD_BALANCE_EXEC |
6768                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6769                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6770         }
6771         if (~cflags & pflags)
6772                 return 0;
6773
6774         return 1;
6775 }
6776
6777 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6778 {
6779         unsigned long flags;
6780
6781         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6782
6783         if (rq->rd) {
6784                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6785
6786                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6787                         set_rq_offline(rq);
6788
6789                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6790
6791                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6792                         kfree(old_rd);
6793         }
6794
6795         atomic_inc(&rd->refcount);
6796         rq->rd = rd;
6797
6798         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6799         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6800                 set_rq_online(rq);
6801
6802         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6803 }
6804
6805 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6806 {
6807         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6808
6809         cpus_clear(rd->span);
6810         cpus_clear(rd->online);
6811
6812         cpupri_init(&rd->cpupri);
6813 }
6814
6815 static void init_defrootdomain(void)
6816 {
6817         init_rootdomain(&def_root_domain);
6818         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6819 }
6820
6821 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6822 {
6823         struct root_domain *rd;
6824
6825         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6826         if (!rd)
6827                 return NULL;
6828
6829         init_rootdomain(rd);
6830
6831         return rd;
6832 }
6833
6834 /*
6835  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6836  * hold the hotplug lock.
6837  */
6838 static void
6839 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6840 {
6841       &