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