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