Merge branch 'sched/core' into cpus4096
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
271         uid_t uid;
272 #endif
273
274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
275         /* schedulable entities of this group on each cpu */
276         struct sched_entity **se;
277         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
278         struct cfs_rq **cfs_rq;
279         unsigned long shares;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283         struct sched_rt_entity **rt_se;
284         struct rt_rq **rt_rq;
285
286         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
287 #endif
288
289         struct rcu_head rcu;
290         struct list_head list;
291
292         struct task_group *parent;
293         struct list_head siblings;
294         struct list_head children;
295 };
296
297 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
298
299 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
300 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
301 {
302         user->tg->uid = user->uid;
303 }
304
305 /*
306  * Root task group.
307  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
308  *      be a child to this group.
309  */
310 struct task_group root_task_group;
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 /* Default task group's sched entity on each cpu */
314 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
315 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
317 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
318
319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
320 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
321 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 #define root_task_group init_task_group
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
328  * a task group's cpu shares.
329  */
330 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
331
332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
334 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
335 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
337 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
338
339 /*
340  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
341  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
342  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
343  * too large, so as the shares value of a task group.
344  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
345  *  limitation from this.)
346  */
347 #define MIN_SHARES      2
348 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
349
350 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
351 #endif
352
353 /* Default task group.
354  *      Every task in system belong to this group at bootup.
355  */
356 struct task_group init_task_group;
357
358 /* return group to which a task belongs */
359 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
360 {
361         struct task_group *tg;
362
363 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
364         tg = p->user->tg;
365 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
366         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
367                                 struct task_group, css);
368 #else
369         tg = &init_task_group;
370 #endif
371         return tg;
372 }
373
374 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
375 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
376 {
377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
378         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
379         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
380 #endif
381
382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
384         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
385 #endif
386 }
387
388 #else
389
390 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
391 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
392 {
393         return NULL;
394 }
395
396 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
397
398 /* CFS-related fields in a runqueue */
399 struct cfs_rq {
400         struct load_weight load;
401         unsigned long nr_running;
402
403         u64 exec_clock;
404         u64 min_vruntime;
405
406         struct rb_root tasks_timeline;
407         struct rb_node *rb_leftmost;
408
409         struct list_head tasks;
410         struct list_head *balance_iterator;
411
412         /*
413          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
414          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
415          */
416         struct sched_entity *curr, *next, *last;
417
418         unsigned int nr_spread_over;
419
420 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
421         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
422
423         /*
424          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
425          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
426          * (like users, containers etc.)
427          *
428          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
429          * list is used during load balance.
430          */
431         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
432         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435         /*
436          * the part of load.weight contributed by tasks
437          */
438         unsigned long task_weight;
439
440         /*
441          *   h_load = weight * f(tg)
442          *
443          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
444          * this group.
445          */
446         unsigned long h_load;
447
448         /*
449          * this cpu's part of tg->shares
450          */
451         unsigned long shares;
452
453         /*
454          * load.weight at the time we set shares
455          */
456         unsigned long rq_weight;
457 #endif
458 #endif
459 };
460
461 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
462 struct rt_rq {
463         struct rt_prio_array active;
464         unsigned long rt_nr_running;
465 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
466         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
467 #endif
468 #ifdef CONFIG_SMP
469         unsigned long rt_nr_migratory;
470         int overloaded;
471 #endif
472         int rt_throttled;
473         u64 rt_time;
474         u64 rt_runtime;
475         /* Nests inside the rq lock: */
476         spinlock_t rt_runtime_lock;
477
478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
479         unsigned long rt_nr_boosted;
480
481         struct rq *rq;
482         struct list_head leaf_rt_rq_list;
483         struct task_group *tg;
484         struct sched_rt_entity *rt_se;
485 #endif
486 };
487
488 #ifdef CONFIG_SMP
489
490 /*
491  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
492  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
493  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
494  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
495  * object.
496  *
497  */
498 struct root_domain {
499         atomic_t refcount;
500         cpumask_var_t span;
501         cpumask_var_t online;
502
503         /*
504          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
505          * one runnable RT task.
506          */
507         cpumask_var_t rto_mask;
508         atomic_t rto_count;
509 #ifdef CONFIG_SMP
510         struct cpupri cpupri;
511 #endif
512 };
513
514 /*
515  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
516  * members (mimicking the global state we have today).
517  */
518 static struct root_domain def_root_domain;
519
520 #endif
521
522 /*
523  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
524  *
525  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
526  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
527  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
528  */
529 struct rq {
530         /* runqueue lock: */
531         spinlock_t lock;
532
533         /*
534          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
535          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
536          */
537         unsigned long nr_running;
538         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
539         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
540         unsigned char idle_at_tick;
541 #ifdef CONFIG_NO_HZ
542         unsigned long last_tick_seen;
543         unsigned char in_nohz_recently;
544 #endif
545         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
546         struct load_weight load;
547         unsigned long nr_load_updates;
548         u64 nr_switches;
549
550         struct cfs_rq cfs;
551         struct rt_rq rt;
552
553 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
554         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
555         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
556 #endif
557 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
558         struct list_head leaf_rt_rq_list;
559 #endif
560
561         /*
562          * This is part of a global counter where only the total sum
563          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
564          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
565          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
566          */
567         unsigned long nr_uninterruptible;
568
569         struct task_struct *curr, *idle;
570         unsigned long next_balance;
571         struct mm_struct *prev_mm;
572
573         u64 clock;
574
575         atomic_t nr_iowait;
576
577 #ifdef CONFIG_SMP
578         struct root_domain *rd;
579         struct sched_domain *sd;
580
581         /* For active balancing */
582         int active_balance;
583         int push_cpu;
584         /* cpu of this runqueue: */
585         int cpu;
586         int online;
587
588         unsigned long avg_load_per_task;
589
590         struct task_struct *migration_thread;
591         struct list_head migration_queue;
592 #endif
593
594 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
595 #ifdef CONFIG_SMP
596         int hrtick_csd_pending;
597         struct call_single_data hrtick_csd;
598 #endif
599         struct hrtimer hrtick_timer;
600 #endif
601
602 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
603         /* latency stats */
604         struct sched_info rq_sched_info;
605
606         /* sys_sched_yield() stats */
607         unsigned int yld_exp_empty;
608         unsigned int yld_act_empty;
609         unsigned int yld_both_empty;
610         unsigned int yld_count;
611
612         /* schedule() stats */
613         unsigned int sched_switch;
614         unsigned int sched_count;
615         unsigned int sched_goidle;
616
617         /* try_to_wake_up() stats */
618         unsigned int ttwu_count;
619         unsigned int ttwu_local;
620
621         /* BKL stats */
622         unsigned int bkl_count;
623 #endif
624 };
625
626 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
627
628 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
629 {
630         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
631 }
632
633 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
634 {
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         return rq->cpu;
637 #else
638         return 0;
639 #endif
640 }
641
642 /*
643  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
644  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
645  *
646  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
647  * preempt-disabled sections.
648  */
649 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
650         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
651
652 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
653 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
654 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
655 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
656
657 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
658 {
659         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
660 }
661
662 /*
663  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
664  */
665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
666 # define const_debug __read_mostly
667 #else
668 # define const_debug static const
669 #endif
670
671 /**
672  * runqueue_is_locked
673  *
674  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
675  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
676  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
677  */
678 int runqueue_is_locked(void)
679 {
680         int cpu = get_cpu();
681         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
682         int ret;
683
684         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
685         put_cpu();
686         return ret;
687 }
688
689 /*
690  * Debugging: various feature bits
691  */
692
693 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
694         __SCHED_FEAT_##name ,
695
696 enum {
697 #include "sched_features.h"
698 };
699
700 #undef SCHED_FEAT
701
702 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
703         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
704
705 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
706 #include "sched_features.h"
707         0;
708
709 #undef SCHED_FEAT
710
711 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
712 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
713         #name ,
714
715 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
716 #include "sched_features.h"
717         NULL
718 };
719
720 #undef SCHED_FEAT
721
722 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
723 {
724         int i;
725
726         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
727                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
728                         seq_puts(m, "NO_");
729                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
730         }
731         seq_puts(m, "\n");
732
733         return 0;
734 }
735
736 static ssize_t
737 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
738                 size_t cnt, loff_t *ppos)
739 {
740         char buf[64];
741         char *cmp = buf;
742         int neg = 0;
743         int i;
744
745         if (cnt > 63)
746                 cnt = 63;
747
748         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
749                 return -EFAULT;
750
751         buf[cnt] = 0;
752
753         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
754                 neg = 1;
755                 cmp += 3;
756         }
757
758         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
759                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
760
761                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
762                         if (neg)
763                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
764                         else
765                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
766                         break;
767                 }
768         }
769
770         if (!sched_feat_names[i])
771                 return -EINVAL;
772
773         filp->f_pos += cnt;
774
775         return cnt;
776 }
777
778 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
779 {
780         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
781 }
782
783 static struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open           = sched_feat_open,
785         .write          = sched_feat_write,
786         .read           = seq_read,
787         .llseek         = seq_lseek,
788         .release        = single_release,
789 };
790
791 static __init int sched_init_debug(void)
792 {
793         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
794                         &sched_feat_fops);
795
796         return 0;
797 }
798 late_initcall(sched_init_debug);
799
800 #endif
801
802 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
803
804 /*
805  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
806  * Limited because this is done with IRQs disabled.
807  */
808 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
809
810 /*
811  * ratelimit for updating the group shares.
812  * default: 0.25ms
813  */
814 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
815
816 /*
817  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
818  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
819  * default: 4
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
822
823 /*
824  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
825  * default: 1s
826  */
827 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
828
829 static __read_mostly int scheduler_running;
830
831 /*
832  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
833  * default: 0.95s
834  */
835 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
836
837 static inline u64 global_rt_period(void)
838 {
839         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
840 }
841
842 static inline u64 global_rt_runtime(void)
843 {
844         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
845                 return RUNTIME_INF;
846
847         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
848 }
849
850 #ifndef prepare_arch_switch
851 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
852 #endif
853 #ifndef finish_arch_switch
854 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
855 #endif
856
857 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
858 {
859         return rq->curr == p;
860 }
861
862 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
863 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
864 {
865         return task_current(rq, p);
866 }
867
868 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
869 {
870 }
871
872 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
873 {
874 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
875         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
876         rq->lock.owner = current;
877 #endif
878         /*
879          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
880          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
881          * prev into current:
882          */
883         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
884
885         spin_unlock_irq(&rq->lock);
886 }
887
888 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
889 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         return p->oncpu;
893 #else
894         return task_current(rq, p);
895 #endif
896 }
897
898 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
899 {
900 #ifdef CONFIG_SMP
901         /*
902          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
903          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
904          * here.
905          */
906         next->oncpu = 1;
907 #endif
908 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
909         spin_unlock_irq(&rq->lock);
910 #else
911         spin_unlock(&rq->lock);
912 #endif
913 }
914
915 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
916 {
917 #ifdef CONFIG_SMP
918         /*
919          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
920          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
921          * finished.
922          */
923         smp_wmb();
924         prev->oncpu = 0;
925 #endif
926 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
927         local_irq_enable();
928 #endif
929 }
930 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
931
932 /*
933  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
934  * Must be called interrupts disabled.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         for (;;) {
940                 struct rq *rq = task_rq(p);
941                 spin_lock(&rq->lock);
942                 if (likely(rq == task_rq(p)))
943                         return rq;
944                 spin_unlock(&rq->lock);
945         }
946 }
947
948 /*
949  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
950  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
951  * explicitly disabling preemption.
952  */
953 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
954         __acquires(rq->lock)
955 {
956         struct rq *rq;
957
958         for (;;) {
959                 local_irq_save(*flags);
960                 rq = task_rq(p);
961                 spin_lock(&rq->lock);
962                 if (likely(rq == task_rq(p)))
963                         return rq;
964                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
965         }
966 }
967
968 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
969 {
970         struct rq *rq = task_rq(p);
971
972         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
973         spin_unlock_wait(&rq->lock);
974 }
975
976 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         spin_unlock(&rq->lock);
980 }
981
982 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
983         __releases(rq->lock)
984 {
985         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
986 }
987
988 /*
989  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
990  */
991 static struct rq *this_rq_lock(void)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         local_irq_disable();
997         rq = this_rq();
998         spin_lock(&rq->lock);
999
1000         return rq;
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1004 /*
1005  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1006  *
1007  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1008  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1009  * reschedule event.
1010  *
1011  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1012  * rq->lock.
1013  */
1014
1015 /*
1016  * Use hrtick when:
1017  *  - enabled by features
1018  *  - hrtimer is actually high res
1019  */
1020 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1021 {
1022         if (!sched_feat(HRTICK))
1023                 return 0;
1024         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1025                 return 0;
1026         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1032                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * High-resolution timer tick.
1037  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1038  */
1039 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1042
1043         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1044
1045         spin_lock(&rq->lock);
1046         update_rq_clock(rq);
1047         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1048         spin_unlock(&rq->lock);
1049
1050         return HRTIMER_NORESTART;
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * called from hardirq (IPI) context
1056  */
1057 static void __hrtick_start(void *arg)
1058 {
1059         struct rq *rq = arg;
1060
1061         spin_lock(&rq->lock);
1062         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1063         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1064         spin_unlock(&rq->lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Called to set the hrtick timer state.
1069  *
1070  * called with rq->lock held and irqs disabled
1071  */
1072 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1073 {
1074         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1075         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1076
1077         hrtimer_set_expires(timer, time);
1078
1079         if (rq == this_rq()) {
1080                 hrtimer_restart(timer);
1081         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1082                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1083                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1084         }
1085 }
1086
1087 static int
1088 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1089 {
1090         int cpu = (int)(long)hcpu;
1091
1092         switch (action) {
1093         case CPU_UP_CANCELED:
1094         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE:
1096         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1097         case CPU_DEAD:
1098         case CPU_DEAD_FROZEN:
1099                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1100                 return NOTIFY_OK;
1101         }
1102
1103         return NOTIFY_DONE;
1104 }
1105
1106 static __init void init_hrtick(void)
1107 {
1108         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1109 }
1110 #else
1111 /*
1112  * Called to set the hrtick timer state.
1113  *
1114  * called with rq->lock held and irqs disabled
1115  */
1116 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1117 {
1118         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1119 }
1120
1121 static inline void init_hrtick(void)
1122 {
1123 }
1124 #endif /* CONFIG_SMP */
1125
1126 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1127 {
1128 #ifdef CONFIG_SMP
1129         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1130
1131         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1132         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1133         rq->hrtick_csd.info = rq;
1134 #endif
1135
1136         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1137         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1138         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1139 }
1140 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1141 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_hrtick(void)
1150 {
1151 }
1152 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1153
1154 /*
1155  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1156  *
1157  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1158  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1159  * the target CPU.
1160  */
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 #ifndef tsk_is_polling
1164 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1165 #endif
1166
1167 static void resched_task(struct task_struct *p)
1168 {
1169         int cpu;
1170
1171         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1172
1173         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1174                 return;
1175
1176         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1177
1178         cpu = task_cpu(p);
1179         if (cpu == smp_processor_id())
1180                 return;
1181
1182         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1183         smp_mb();
1184         if (!tsk_is_polling(p))
1185                 smp_send_reschedule(cpu);
1186 }
1187
1188 static void resched_cpu(int cpu)
1189 {
1190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1191         unsigned long flags;
1192
1193         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1194                 return;
1195         resched_task(cpu_curr(cpu));
1196         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1197 }
1198
1199 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1200 /*
1201  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1202  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1203  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1204  * idle system the next event might even be infinite time into the
1205  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1206  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1207  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1208  * wheel for the next timer event.
1209  */
1210 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1211 {
1212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1213
1214         if (cpu == smp_processor_id())
1215                 return;
1216
1217         /*
1218          * This is safe, as this function is called with the timer
1219          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1220          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1221          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1222          * timer into account automatically.
1223          */
1224         if (rq->curr != rq->idle)
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1229          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1230          * idle task through an additional NOOP schedule()
1231          */
1232         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1233
1234         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1235         smp_mb();
1236         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1237                 smp_send_reschedule(cpu);
1238 }
1239 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1240
1241 #else /* !CONFIG_SMP */
1242 static void resched_task(struct task_struct *p)
1243 {
1244         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1245         set_tsk_need_resched(p);
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_SMP */
1248
1249 #if BITS_PER_LONG == 32
1250 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1251 #else
1252 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1253 #endif
1254
1255 #define WMULT_SHIFT     32
1256
1257 /*
1258  * Shift right and round:
1259  */
1260 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1261
1262 /*
1263  * delta *= weight / lw
1264  */
1265 static unsigned long
1266 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1267                 struct load_weight *lw)
1268 {
1269         u64 tmp;
1270
1271         if (!lw->inv_weight) {
1272                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1273                         lw->inv_weight = 1;
1274                 else
1275                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1276                                 / (lw->weight+1);
1277         }
1278
1279         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1280         /*
1281          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1282          */
1283         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1284                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1285                         WMULT_SHIFT/2);
1286         else
1287                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1288
1289         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1290 }
1291
1292 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1293 {
1294         lw->weight += inc;
1295         lw->inv_weight = 0;
1296 }
1297
1298 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1299 {
1300         lw->weight -= dec;
1301         lw->inv_weight = 0;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1306  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1307  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1308  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1309  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1310  * slice expiry etc.
1311  */
1312
1313 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1314 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1315
1316 /*
1317  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1318  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1319  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1320  * that remained on nice 0.
1321  *
1322  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1323  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1324  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1325  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1326  * the relative distance between them is ~25%.)
1327  */
1328 static const int prio_to_weight[40] = {
1329  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1330  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1331  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1332  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1333  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1334  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1335  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1336  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1337 };
1338
1339 /*
1340  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1341  *
1342  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1343  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1344  * into multiplications:
1345  */
1346 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1347  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1348  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1349  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1350  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1351  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1352  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1353  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1354  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1355 };
1356
1357 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1358
1359 /*
1360  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1361  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1362  * structures to the load-balancing proper:
1363  */
1364 struct rq_iterator {
1365         void *arg;
1366         struct task_struct *(*start)(void *);
1367         struct task_struct *(*next)(void *);
1368 };
1369
1370 #ifdef CONFIG_SMP
1371 static unsigned long
1372 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1373               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1374               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1375               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1376
1377 static int
1378 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1379                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1380                    struct rq_iterator *iterator);
1381 #endif
1382
1383 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1384 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1385 #else
1386 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1387 #endif
1388
1389 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1390 {
1391         update_load_add(&rq->load, load);
1392 }
1393
1394 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1395 {
1396         update_load_sub(&rq->load, load);
1397 }
1398
1399 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1400 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1401
1402 /*
1403  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1404  * leaving it for the final time.
1405  */
1406 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1407 {
1408         struct task_group *parent, *child;
1409         int ret;
1410
1411         rcu_read_lock();
1412         parent = &root_task_group;
1413 down:
1414         ret = (*down)(parent, data);
1415         if (ret)
1416                 goto out_unlock;
1417         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1418                 parent = child;
1419                 goto down;
1420
1421 up:
1422                 continue;
1423         }
1424         ret = (*up)(parent, data);
1425         if (ret)
1426                 goto out_unlock;
1427
1428         child = parent;
1429         parent = parent->parent;
1430         if (parent)
1431                 goto up;
1432 out_unlock:
1433         rcu_read_unlock();
1434
1435         return ret;
1436 }
1437
1438 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1439 {
1440         return 0;
1441 }
1442 #endif
1443
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1446 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1447 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1448
1449 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1450 {
1451         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1452         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1453
1454         if (nr_running)
1455                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1456         else
1457                 rq->avg_load_per_task = 0;
1458
1459         return rq->avg_load_per_task;
1460 }
1461
1462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1463
1464 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1465
1466 /*
1467  * Calculate and set the cpu's group shares.
1468  */
1469 static void
1470 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1471                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1472 {
1473         unsigned long shares;
1474         unsigned long rq_weight;
1475
1476         if (!tg->se[cpu])
1477                 return;
1478
1479         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->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;
1488         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1489
1490         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1491                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1492                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1493                 unsigned long flags;
1494
1495                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1496                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1497
1498                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1499                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1500         }
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 weight, rq_weight = 0;
1511         unsigned long shares = 0;
1512         struct sched_domain *sd = data;
1513         int i;
1514
1515         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1516                 /*
1517                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1518                  * is one of average load so that when a new task gets to
1519                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1520                  */
1521                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1522                 if (!weight)
1523                         weight = NICE_0_LOAD;
1524
1525                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1526                 rq_weight += weight;
1527                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1528         }
1529
1530         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1531                 shares = tg->shares;
1532
1533         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1534                 shares = tg->shares;
1535
1536         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1537                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1538
1539         return 0;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1544  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1545  * group is a fraction of its parents load.
1546  */
1547 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1548 {
1549         unsigned long load;
1550         long cpu = (long)data;
1551
1552         if (!tg->parent) {
1553                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1554         } else {
1555                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1556                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1557                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1558         }
1559
1560         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1561
1562         return 0;
1563 }
1564
1565 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1566 {
1567         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1568         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1569
1570         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1571                 sd->last_update = now;
1572                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1573         }
1574 }
1575
1576 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1577 {
1578         spin_unlock(&rq->lock);
1579         update_shares(sd);
1580         spin_lock(&rq->lock);
1581 }
1582
1583 static void update_h_load(long cpu)
1584 {
1585         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1586 }
1587
1588 #else
1589
1590 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1591 {
1592 }
1593
1594 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1595 {
1596 }
1597
1598 #endif
1599
1600 /*
1601  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1602  */
1603 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1604         __releases(this_rq->lock)
1605         __acquires(busiest->lock)
1606         __acquires(this_rq->lock)
1607 {
1608         int ret = 0;
1609
1610         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1611                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1612                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1613                 BUG_ON(1);
1614         }
1615         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1616                 if (busiest < this_rq) {
1617                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1618                         spin_lock(&busiest->lock);
1619                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1620                         ret = 1;
1621                 } else
1622                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1623         }
1624         return ret;
1625 }
1626
1627 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1628         __releases(busiest->lock)
1629 {
1630         spin_unlock(&busiest->lock);
1631         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1632 }
1633 #endif
1634
1635 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1636 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1637 {
1638 #ifdef CONFIG_SMP
1639         cfs_rq->shares = shares;
1640 #endif
1641 }
1642 #endif
1643
1644 #include "sched_stats.h"
1645 #include "sched_idletask.c"
1646 #include "sched_fair.c"
1647 #include "sched_rt.c"
1648 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1649 # include "sched_debug.c"
1650 #endif
1651
1652 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1653 #define for_each_class(class) \
1654    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1655
1656 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1657 {
1658         rq->nr_running++;
1659 }
1660
1661 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1662 {
1663         rq->nr_running--;
1664 }
1665
1666 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1667 {
1668         if (task_has_rt_policy(p)) {
1669                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1670                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1671                 return;
1672         }
1673
1674         /*
1675          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1676          */
1677         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1678                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1679                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1680                 return;
1681         }
1682
1683         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1684         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1685 }
1686
1687 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1688 {
1689         s64 diff = sample - *avg;
1690         *avg += diff >> 3;
1691 }
1692
1693 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1694 {
1695         sched_info_queued(p);
1696         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1697         p->se.on_rq = 1;
1698 }
1699
1700 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1701 {
1702         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1703                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1704                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1705                 p->se.last_wakeup = 0;
1706         }
1707
1708         sched_info_dequeued(p);
1709         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1710         p->se.on_rq = 0;
1711 }
1712
1713 /*
1714  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1715  */
1716 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1717 {
1718         return p->static_prio;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1723  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1724  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1725  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1726  * estimator recalculates.
1727  */
1728 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1729 {
1730         int prio;
1731
1732         if (task_has_rt_policy(p))
1733                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1734         else
1735                 prio = __normal_prio(p);
1736         return prio;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1741  * taken into account by the scheduler. This value might
1742  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1743  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1744  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1745  */
1746 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1747 {
1748         p->normal_prio = normal_prio(p);
1749         /*
1750          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1751          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1752          * to the normal priority:
1753          */
1754         if (!rt_prio(p->prio))
1755                 return p->normal_prio;
1756         return p->prio;
1757 }
1758
1759 /*
1760  * activate_task - move a task to the runqueue.
1761  */
1762 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1763 {
1764         if (task_contributes_to_load(p))
1765                 rq->nr_uninterruptible--;
1766
1767         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1768         inc_nr_running(rq);
1769 }
1770
1771 /*
1772  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1773  */
1774 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1775 {
1776         if (task_contributes_to_load(p))
1777                 rq->nr_uninterruptible++;
1778
1779         dequeue_task(rq, p, sleep);
1780         dec_nr_running(rq);
1781 }
1782
1783 /**
1784  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1785  * @p: the task in question.
1786  */
1787 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1788 {
1789         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1790 }
1791
1792 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1793 {
1794         set_task_rq(p, cpu);
1795 #ifdef CONFIG_SMP
1796         /*
1797          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1798          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1799          * per-task data have been completed by this moment.
1800          */
1801         smp_wmb();
1802         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1803 #endif
1804 }
1805
1806 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1807                                        const struct sched_class *prev_class,
1808                                        int oldprio, int running)
1809 {
1810         if (prev_class != p->sched_class) {
1811                 if (prev_class->switched_from)
1812                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1813                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1814         } else
1815                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1816 }
1817
1818 #ifdef CONFIG_SMP
1819
1820 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1821 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1822 {
1823         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1824 }
1825
1826 /*
1827  * Is this task likely cache-hot:
1828  */
1829 static int
1830 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1831 {
1832         s64 delta;
1833
1834         /*
1835          * Buddy candidates are cache hot:
1836          */
1837         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1838                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1839                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1840                 return 1;
1841
1842         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1843                 return 0;
1844
1845         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1846                 return 1;
1847         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1848                 return 0;
1849
1850         delta = now - p->se.exec_start;
1851
1852         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1853 }
1854
1855
1856 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1857 {
1858         int old_cpu = task_cpu(p);
1859         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1860         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1861                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1862         u64 clock_offset;
1863
1864         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1865
1866 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1867         if (p->se.wait_start)
1868                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1869         if (p->se.sleep_start)
1870                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1871         if (p->se.block_start)
1872                 p->se.block_start -= clock_offset;
1873         if (old_cpu != new_cpu) {
1874                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1875                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1876                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1877         }
1878 #endif
1879         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1880                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1881
1882         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1883 }
1884
1885 struct migration_req {
1886         struct list_head list;
1887
1888         struct task_struct *task;
1889         int dest_cpu;
1890
1891         struct completion done;
1892 };
1893
1894 /*
1895  * The task's runqueue lock must be held.
1896  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1897  */
1898 static int
1899 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1900 {
1901         struct rq *rq = task_rq(p);
1902
1903         /*
1904          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1905          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1906          */
1907         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1908                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1909                 return 0;
1910         }
1911
1912         init_completion(&req->done);
1913         req->task = p;
1914         req->dest_cpu = dest_cpu;
1915         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1916
1917         return 1;
1918 }
1919
1920 /*
1921  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1922  *
1923  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1924  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1925  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1926  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1927  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1928  * @p has remained unscheduled the whole time.
1929  *
1930  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1931  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1932  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1933  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1934  * waiting to become inactive.
1935  */
1936 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1937 {
1938         unsigned long flags;
1939         int running, on_rq;
1940         unsigned long ncsw;
1941         struct rq *rq;
1942
1943         for (;;) {
1944                 /*
1945                  * We do the initial early heuristics without holding
1946                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1947                  * the runqueue lock when things look like they will
1948                  * work out!
1949                  */
1950                 rq = task_rq(p);
1951
1952                 /*
1953                  * If the task is actively running on another CPU
1954                  * still, just relax and busy-wait without holding
1955                  * any locks.
1956                  *
1957                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1958                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1959                  * But we don't care, since "task_running()" will
1960                  * return false if the runqueue has changed and p
1961                  * is actually now running somewhere else!
1962                  */
1963                 while (task_running(rq, p)) {
1964                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1965                                 return 0;
1966                         cpu_relax();
1967                 }
1968
1969                 /*
1970                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1971                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1972                  * just go back and repeat.
1973                  */
1974                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1975                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1976                 running = task_running(rq, p);
1977                 on_rq = p->se.on_rq;
1978                 ncsw = 0;
1979                 if (!match_state || p->state == match_state)
1980                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1981                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1982
1983                 /*
1984                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1985                  */
1986                 if (unlikely(!ncsw))
1987                         break;
1988
1989                 /*
1990                  * Was it really running after all now that we
1991                  * checked with the proper locks actually held?
1992                  *
1993                  * Oops. Go back and try again..
1994                  */
1995                 if (unlikely(running)) {
1996                         cpu_relax();
1997                         continue;
1998                 }
1999
2000                 /*
2001                  * It's not enough that it's not actively running,
2002                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2003                  * preempted!
2004                  *
2005                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2006                  * running right now), it's preempted, and we should
2007                  * yield - it could be a while.
2008                  */
2009                 if (unlikely(on_rq)) {
2010                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2011                         continue;
2012                 }
2013
2014                 /*
2015                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2016                  * runnable, which means that it will never become
2017                  * running in the future either. We're all done!
2018                  */
2019                 break;
2020         }
2021
2022         return ncsw;
2023 }
2024
2025 /***
2026  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2027  * @p: the to-be-kicked thread
2028  *
2029  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2030  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2031  *
2032  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2033  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2034  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2035  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2036  * achieved as well.
2037  */
2038 void kick_process(struct task_struct *p)
2039 {
2040         int cpu;
2041
2042         preempt_disable();
2043         cpu = task_cpu(p);
2044         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2045                 smp_send_reschedule(cpu);
2046         preempt_enable();
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2051  * according to the scheduling class and "nice" value.
2052  *
2053  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2054  * balance conservatively.
2055  */
2056 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2057 {
2058         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2059         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2060
2061         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2062                 return total;
2063
2064         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2069  * according to the scheduling class and "nice" value.
2070  */
2071 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2072 {
2073         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2074         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2075
2076         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2077                 return total;
2078
2079         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2084  * domain.
2085  */
2086 static struct sched_group *
2087 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2088 {
2089         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2090         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2091         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2092         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2093
2094         do {
2095                 unsigned long load, avg_load;
2096                 int local_group;
2097                 int i;
2098
2099                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2100                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2101                                         &p->cpus_allowed))
2102                         continue;
2103
2104                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2105                                                sched_group_cpus(group));
2106
2107                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2108                 avg_load = 0;
2109
2110                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2111                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2112                         if (local_group)
2113                                 load = source_load(i, load_idx);
2114                         else
2115                                 load = target_load(i, load_idx);
2116
2117                         avg_load += load;
2118                 }
2119
2120                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2121                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2122                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2123
2124                 if (local_group) {
2125                         this_load = avg_load;
2126                         this = group;
2127                 } else if (avg_load < min_load) {
2128                         min_load = avg_load;
2129                         idlest = group;
2130                 }
2131         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2132
2133         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2134                 return NULL;
2135         return idlest;
2136 }
2137
2138 /*
2139  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2140  */
2141 static int
2142 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2143 {
2144         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2145         int idlest = -1;
2146         int i;
2147
2148         /* Traverse only the allowed CPUs */
2149         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2150                 load = weighted_cpuload(i);
2151
2152                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2153                         min_load = load;
2154                         idlest = i;
2155                 }
2156         }
2157
2158         return idlest;
2159 }
2160
2161 /*
2162  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2163  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2164  * SD_BALANCE_EXEC.
2165  *
2166  * Balance, ie. select the least loaded group.
2167  *
2168  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2169  *
2170  * preempt must be disabled.
2171  */
2172 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2173 {
2174         struct task_struct *t = current;
2175         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2176
2177         for_each_domain(cpu, tmp) {
2178                 /*
2179                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2180                  */
2181                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2182                         break;
2183                 if (tmp->flags & flag)
2184                         sd = tmp;
2185         }
2186
2187         if (sd)
2188                 update_shares(sd);
2189
2190         while (sd) {
2191                 struct sched_group *group;
2192                 int new_cpu, weight;
2193
2194                 if (!(sd->flags & flag)) {
2195                         sd = sd->child;
2196                         continue;
2197                 }
2198
2199                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2200                 if (!group) {
2201                         sd = sd->child;
2202                         continue;
2203                 }
2204
2205                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2206                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2207                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2208                         sd = sd->child;
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2213                 cpu = new_cpu;
2214                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2215                 sd = NULL;
2216                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2217                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2218                                 break;
2219                         if (tmp->flags & flag)
2220                                 sd = tmp;
2221                 }
2222                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2223         }
2224
2225         return cpu;
2226 }
2227
2228 #endif /* CONFIG_SMP */
2229
2230 /***
2231  * try_to_wake_up - wake up a thread
2232  * @p: the to-be-woken-up thread
2233  * @state: the mask of task states that can be woken
2234  * @sync: do a synchronous wakeup?
2235  *
2236  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2237  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2238  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2239  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2240  * runnable without the overhead of this.
2241  *
2242  * returns failure only if the task is already active.
2243  */
2244 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2245 {
2246         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2247         unsigned long flags;
2248         long old_state;
2249         struct rq *rq;
2250
2251         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2252                 sync = 0;
2253
2254 #ifdef CONFIG_SMP
2255         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2256                 struct sched_domain *sd;
2257
2258                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2259                 cpu = task_cpu(p);
2260
2261                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2262                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2263                                 update_shares(sd);
2264                                 break;
2265                         }
2266                 }
2267         }
2268 #endif
2269
2270         smp_wmb();
2271         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2272         old_state = p->state;
2273         if (!(old_state & state))
2274                 goto out;
2275
2276         if (p->se.on_rq)
2277                 goto out_running;
2278
2279         cpu = task_cpu(p);
2280         orig_cpu = cpu;
2281         this_cpu = smp_processor_id();
2282
2283 #ifdef CONFIG_SMP
2284         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2285                 goto out_activate;
2286
2287         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2288         if (cpu != orig_cpu) {
2289                 set_task_cpu(p, cpu);
2290                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2291                 /* might preempt at this point */
2292                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2293                 old_state = p->state;
2294                 if (!(old_state & state))
2295                         goto out;
2296                 if (p->se.on_rq)
2297                         goto out_running;
2298
2299                 this_cpu = smp_processor_id();
2300                 cpu = task_cpu(p);
2301         }
2302
2303 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2304         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2305         if (cpu == this_cpu)
2306                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2307         else {
2308                 struct sched_domain *sd;
2309                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2310                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2311                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2312                                 break;
2313                         }
2314                 }
2315         }
2316 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2317
2318 out_activate:
2319 #endif /* CONFIG_SMP */
2320         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2321         if (sync)
2322                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2323         if (orig_cpu != cpu)
2324                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2325         if (cpu == this_cpu)
2326                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2327         else
2328                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2329         update_rq_clock(rq);
2330         activate_task(rq, p, 1);
2331         success = 1;
2332
2333 out_running:
2334         trace_sched_wakeup(rq, p);
2335         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2336
2337         p->state = TASK_RUNNING;
2338 #ifdef CONFIG_SMP
2339         if (p->sched_class->task_wake_up)
2340                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2341 #endif
2342 out:
2343         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2344
2345         task_rq_unlock(rq, &flags);
2346
2347         return success;
2348 }
2349
2350 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2351 {
2352         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2353 }
2354 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2355
2356 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2357 {
2358         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2363  * p is forked by current.
2364  *
2365  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2366  */
2367 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2368 {
2369         p->se.exec_start                = 0;
2370         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2371         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2372         p->se.last_wakeup               = 0;
2373         p->se.avg_overlap               = 0;
2374
2375 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2376         p->se.wait_start                = 0;
2377         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2378         p->se.sleep_start               = 0;
2379         p->se.block_start               = 0;
2380         p->se.sleep_max                 = 0;
2381         p->se.block_max                 = 0;
2382         p->se.exec_max                  = 0;
2383         p->se.slice_max                 = 0;
2384         p->se.wait_max                  = 0;
2385 #endif
2386
2387         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2388         p->se.on_rq = 0;
2389         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2390
2391 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2392         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2393 #endif
2394
2395         /*
2396          * We mark the process as running here, but have not actually
2397          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2398          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2399          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2400          */
2401         p->state = TASK_RUNNING;
2402 }
2403
2404 /*
2405  * fork()/clone()-time setup:
2406  */
2407 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2408 {
2409         int cpu = get_cpu();
2410
2411         __sched_fork(p);
2412
2413 #ifdef CONFIG_SMP
2414         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2415 #endif
2416         set_task_cpu(p, cpu);
2417
2418         /*
2419          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2420          */
2421         p->prio = current->normal_prio;
2422         if (!rt_prio(p->prio))
2423                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2424
2425 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2426         if (likely(sched_info_on()))
2427                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2428 #endif
2429 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2430         p->oncpu = 0;
2431 #endif
2432 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2433         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2434         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2435 #endif
2436         put_cpu();
2437 }
2438
2439 /*
2440  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2441  *
2442  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2443  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2444  * on the runqueue and wakes it.
2445  */
2446 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2447 {
2448         unsigned long flags;
2449         struct rq *rq;
2450
2451         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2452         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2453         update_rq_clock(rq);
2454
2455         p->prio = effective_prio(p);
2456
2457         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2458                 activate_task(rq, p, 0);
2459         } else {
2460                 /*
2461                  * Let the scheduling class do new task startup
2462                  * management (if any):
2463                  */
2464                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2465                 inc_nr_running(rq);
2466         }
2467         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2468         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2469 #ifdef CONFIG_SMP
2470         if (p->sched_class->task_wake_up)
2471                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2472 #endif
2473         task_rq_unlock(rq, &flags);
2474 }
2475
2476 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2477
2478 /**
2479  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2480  * @notifier: notifier struct to register
2481  */
2482 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2483 {
2484         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2485 }
2486 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2487
2488 /**
2489  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2490  * @notifier: notifier struct to unregister
2491  *
2492  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2493  */
2494 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2495 {
2496         hlist_del(&notifier->link);
2497 }
2498 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2499
2500 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2501 {
2502         struct preempt_notifier *notifier;
2503         struct hlist_node *node;
2504
2505         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2506                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2507 }
2508
2509 static void
2510 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2511                                  struct task_struct *next)
2512 {
2513         struct preempt_notifier *notifier;
2514         struct hlist_node *node;
2515
2516         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2517                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2518 }
2519
2520 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2521
2522 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2523 {
2524 }
2525
2526 static void
2527 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2528                                  struct task_struct *next)
2529 {
2530 }
2531
2532 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2533
2534 /**
2535  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2536  * @rq: the runqueue preparing to switch
2537  * @prev: the current task that is being switched out
2538  * @next: the task we are going to switch to.
2539  *
2540  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2541  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2542  * switch.
2543  *
2544  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2545  * hooks.
2546  */
2547 static inline void
2548 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2549                     struct task_struct *next)
2550 {
2551         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2552         prepare_lock_switch(rq, next);
2553         prepare_arch_switch(next);
2554 }
2555
2556 /**
2557  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2558  * @rq: runqueue associated with task-switch
2559  * @prev: the thread we just switched away from.
2560  *
2561  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2562  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2563  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2564  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2565  *
2566  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2567  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2568  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2569  * details.)
2570  */
2571 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2572         __releases(rq->lock)
2573 {
2574         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2575         long prev_state;
2576
2577         rq->prev_mm = NULL;
2578
2579         /*
2580          * A task struct has one reference for the use as "current".
2581          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2582          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2583          * the scheduled task must drop that reference.
2584          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2585          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2586          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2587          * be dropped twice.
2588          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2589          */
2590         prev_state = prev->state;
2591         finish_arch_switch(prev);
2592         finish_lock_switch(rq, prev);
2593 #ifdef CONFIG_SMP
2594         if (current->sched_class->post_schedule)
2595                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2596 #endif
2597
2598         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2599         if (mm)
2600                 mmdrop(mm);
2601         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2602                 /*
2603                  * Remove function-return probe instances associated with this
2604                  * task and put them back on the free list.
2605                  */
2606                 kprobe_flush_task(prev);
2607                 put_task_struct(prev);
2608         }
2609 }
2610
2611 /**
2612  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2613  * @prev: the thread we just switched away from.
2614  */
2615 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2616         __releases(rq->lock)
2617 {
2618         struct rq *rq = this_rq();
2619
2620         finish_task_switch(rq, prev);
2621 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2622         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2623         preempt_enable();
2624 #endif
2625         if (current->set_child_tid)
2626                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2627 }
2628
2629 /*
2630  * context_switch - switch to the new MM and the new
2631  * thread's register state.
2632  */
2633 static inline void
2634 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2635                struct task_struct *next)
2636 {
2637         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2638
2639         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2640         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2641         mm = next->mm;
2642         oldmm = prev->active_mm;
2643         /*
2644          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2645          * combine the page table reload and the switch backend into
2646          * one hypercall.
2647          */
2648         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2649
2650         if (unlikely(!mm)) {
2651                 next->active_mm = oldmm;
2652                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2653                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2654         } else
2655                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2656
2657         if (unlikely(!prev->mm)) {
2658                 prev->active_mm = NULL;
2659                 rq->prev_mm = oldmm;
2660         }
2661         /*
2662          * Since the runqueue lock will be released by the next
2663          * task (which is an invalid locking op but in the case
2664          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2665          * do an early lockdep release here:
2666          */
2667 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2668         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2669 #endif
2670
2671         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2672         switch_to(prev, next, prev);
2673
2674         barrier();
2675         /*
2676          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2677          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2678          * frame will be invalid.
2679          */
2680         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2681 }
2682
2683 /*
2684  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2685  *
2686  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2687  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2688  * number of context switches performed since bootup.
2689  */
2690 unsigned long nr_running(void)
2691 {
2692         unsigned long i, sum = 0;
2693
2694         for_each_online_cpu(i)
2695                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2696
2697         return sum;
2698 }
2699
2700 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2701 {
2702         unsigned long i, sum = 0;
2703
2704         for_each_possible_cpu(i)
2705                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2706
2707         /*
2708          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2709          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2710          */
2711         if (unlikely((long)sum < 0))
2712                 sum = 0;
2713
2714         return sum;
2715 }
2716
2717 unsigned long long nr_context_switches(void)
2718 {
2719         int i;
2720         unsigned long long sum = 0;
2721
2722         for_each_possible_cpu(i)
2723                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2724
2725         return sum;
2726 }
2727
2728 unsigned long nr_iowait(void)
2729 {
2730         unsigned long i, sum = 0;
2731
2732         for_each_possible_cpu(i)
2733                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2734
2735         return sum;
2736 }
2737
2738 unsigned long nr_active(void)
2739 {
2740         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2741
2742         for_each_online_cpu(i) {
2743                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2744                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2745         }
2746
2747         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2748                 uninterruptible = 0;
2749
2750         return running + uninterruptible;
2751 }
2752
2753 /*
2754  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2755  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2756  */
2757 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2758 {
2759         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2760         int i, scale;
2761
2762         this_rq->nr_load_updates++;
2763
2764         /* Update our load: */
2765         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2766                 unsigned long old_load, new_load;
2767
2768                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2769
2770                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2771                 new_load = this_load;
2772                 /*
2773                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2774                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2775                  * example.
2776                  */
2777                 if (new_load > old_load)
2778                         new_load += scale-1;
2779                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2780         }
2781 }
2782
2783 #ifdef CONFIG_SMP
2784
2785 /*
2786  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2787  *
2788  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2789  * you need to do so manually before calling.
2790  */
2791 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2792         __acquires(rq1->lock)
2793         __acquires(rq2->lock)
2794 {
2795         BUG_ON(!irqs_disabled());
2796         if (rq1 == rq2) {
2797                 spin_lock(&rq1->lock);
2798                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2799         } else {
2800                 if (rq1 < rq2) {
2801                         spin_lock(&rq1->lock);
2802                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2803                 } else {
2804                         spin_lock(&rq2->lock);
2805                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2806                 }
2807         }
2808         update_rq_clock(rq1);
2809         update_rq_clock(rq2);
2810 }
2811
2812 /*
2813  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2814  *
2815  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2816  * you need to do so manually after calling.
2817  */
2818 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2819         __releases(rq1->lock)
2820         __releases(rq2->lock)
2821 {
2822         spin_unlock(&rq1->lock);
2823         if (rq1 != rq2)
2824                 spin_unlock(&rq2->lock);
2825         else
2826                 __release(rq2->lock);
2827 }
2828
2829 /*
2830  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2831  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2832  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2833  * the cpu_allowed mask is restored.
2834  */
2835 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2836 {
2837         struct migration_req req;
2838         unsigned long flags;
2839         struct rq *rq;
2840
2841         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2842         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2843             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2844                 goto out;
2845
2846         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2847         /* force the process onto the specified CPU */
2848         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2849                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2850                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2851
2852                 get_task_struct(mt);
2853                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2854                 wake_up_process(mt);
2855                 put_task_struct(mt);
2856                 wait_for_completion(&req.done);
2857
2858                 return;
2859         }
2860 out:
2861         task_rq_unlock(rq, &flags);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2866  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2867  */
2868 void sched_exec(void)
2869 {
2870         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2871         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2872         put_cpu();
2873         if (new_cpu != this_cpu)
2874                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2879  * Both runqueues must be locked.
2880  */
2881 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2882                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2883 {
2884         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2885         set_task_cpu(p, this_cpu);
2886         activate_task(this_rq, p, 0);
2887         /*
2888          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2889          * to be always true for them.
2890          */
2891         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2892 }
2893
2894 /*
2895  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2896  */
2897 static
2898 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2899                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2900                      int *all_pinned)
2901 {
2902         /*
2903          * We do not migrate tasks that are:
2904          * 1) running (obviously), or
2905          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2906          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2907          */
2908         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2909                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2910                 return 0;
2911         }
2912         *all_pinned = 0;
2913
2914         if (task_running(rq, p)) {
2915                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2916                 return 0;
2917         }
2918
2919         /*
2920          * Aggressive migration if:
2921          * 1) task is cache cold, or
2922          * 2) too many balance attempts have failed.
2923          */
2924
2925         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2926                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2927 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2928                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2929                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2930                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2931                 }
2932 #endif
2933                 return 1;
2934         }
2935
2936         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2937                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2938                 return 0;
2939         }
2940         return 1;
2941 }
2942
2943 static unsigned long
2944 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2945               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2946               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2947               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2948 {
2949         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2950         struct task_struct *p;
2951         long rem_load_move = max_load_move;
2952
2953         if (max_load_move == 0)
2954                 goto out;
2955
2956         pinned = 1;
2957
2958         /*
2959          * Start the load-balancing iterator:
2960          */
2961         p = iterator->start(iterator->arg);
2962 next:
2963         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2964                 goto out;
2965
2966         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2967             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2968                 p = iterator->next(iterator->arg);
2969                 goto next;
2970         }
2971
2972         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2973         pulled++;
2974         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2975
2976         /*
2977          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2978          */
2979         if (rem_load_move > 0) {
2980                 if (p->prio < *this_best_prio)
2981                         *this_best_prio = p->prio;
2982                 p = iterator->next(iterator->arg);
2983                 goto next;
2984         }
2985 out:
2986         /*
2987          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2988          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2989          * inside pull_task().
2990          */
2991         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2992
2993         if (all_pinned)
2994                 *all_pinned = pinned;
2995
2996         return max_load_move - rem_load_move;
2997 }
2998
2999 /*
3000  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3001  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3002  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3003  *
3004  * Called with both runqueues locked.
3005  */
3006 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3007                       unsigned long max_load_move,
3008                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3009                       int *all_pinned)
3010 {
3011         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3012         unsigned long total_load_moved = 0;
3013         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3014
3015         do {
3016                 total_load_moved +=
3017                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3018                                 max_load_move - total_load_moved,
3019                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3020                 class = class->next;
3021
3022                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3023                         break;
3024
3025         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3026
3027         return total_load_moved > 0;
3028 }
3029
3030 static int
3031 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3032                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3033                    struct rq_iterator *iterator)
3034 {
3035         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3036         int pinned = 0;
3037
3038         while (p) {
3039                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3040                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3041                         /*
3042                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3043                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3044                          * stats here rather than inside pull_task().
3045                          */
3046                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3047
3048                         return 1;
3049                 }
3050                 p = iterator->next(iterator->arg);
3051         }
3052
3053         return 0;
3054 }
3055
3056 /*
3057  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3058  * part of active balancing operations within "domain".
3059  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3060  *
3061  * Called with both runqueues locked.
3062  */
3063 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3064                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3065 {
3066         const struct sched_class *class;
3067
3068         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3069                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3070                         return 1;
3071
3072         return 0;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3077  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3078  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3079  */
3080 static struct sched_group *
3081 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3082                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3083                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3084 {
3085         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3086         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3087         unsigned long max_pull;
3088         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3089         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3090         int load_idx, group_imb = 0;
3091 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3092         int power_savings_balance = 1;
3093         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3094         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3095         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3096 #endif
3097
3098         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3099         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3100         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3101
3102         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3103                 load_idx = sd->busy_idx;
3104         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3105                 load_idx = sd->newidle_idx;
3106         else
3107                 load_idx = sd->idle_idx;
3108
3109         do {
3110                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3111                 int local_group;
3112                 int i;
3113                 int __group_imb = 0;
3114                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3115                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3116                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3117                 unsigned long avg_load_per_task;
3118
3119                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3120                                                sched_group_cpus(group));
3121
3122                 if (local_group)
3123                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3124
3125                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3126                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3127                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3128
3129                 max_cpu_load = 0;
3130                 min_cpu_load = ~0UL;
3131
3132                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3133                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3134
3135                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3136                                 *sd_idle = 0;
3137
3138                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3139                         if (local_group) {
3140                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3141                                         first_idle_cpu = 1;
3142                                         balance_cpu = i;
3143                                 }
3144
3145                                 load = target_load(i, load_idx);
3146                         } else {
3147                                 load = source_load(i, load_idx);
3148                                 if (load > max_cpu_load)
3149                                         max_cpu_load = load;
3150                                 if (min_cpu_load > load)
3151                                         min_cpu_load = load;
3152                         }
3153
3154                         avg_load += load;
3155                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3156                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3157
3158                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3159                 }
3160
3161                 /*
3162                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3163                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3164                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3165                  * to do the newly idle load balance.
3166                  */
3167                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3168                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3169                         *balance = 0;
3170                         goto ret;
3171                 }
3172
3173                 total_load += avg_load;
3174                 total_pwr += group->__cpu_power;
3175
3176                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3177                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3178                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3179
3180
3181                 /*
3182                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3183                  * than the average weight of two tasks.
3184                  *
3185                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3186                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3187                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3188                  *      the hierarchy?
3189                  */
3190                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3191                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3192
3193                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3194                         __group_imb = 1;
3195
3196                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3197
3198                 if (local_group) {
3199                         this_load = avg_load;
3200                         this = group;
3201                         this_nr_running = sum_nr_running;
3202                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3203                 } else if (avg_load > max_load &&
3204                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3205                         max_load = avg_load;
3206                         busiest = group;
3207                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3208                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3209                         group_imb = __group_imb;
3210                 }
3211
3212 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3213                 /*
3214                  * Busy processors will not participate in power savings
3215                  * balance.
3216                  */
3217                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3218                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3219                         goto group_next;
3220
3221                 /*
3222                  * If the local group is idle or completely loaded
3223                  * no need to do power savings balance at this domain
3224                  */
3225                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3226                                     !this_nr_running))
3227                         power_savings_balance = 0;
3228
3229                 /*
3230                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3231                  * don't include that group in power savings calculations
3232                  */
3233                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3234                     || !sum_nr_running)
3235                         goto group_next;
3236
3237                 /*
3238                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3239                  * This is the group from where we need to pick up the load
3240                  * for saving power
3241                  */
3242                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3243                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3244                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3245                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3246                         group_min = group;
3247                         min_nr_running = sum_nr_running;
3248                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3249                                                 sum_nr_running;
3250                 }
3251
3252                 /*
3253                  * Calculate the group which is almost near its
3254                  * capacity but still has some space to pick up some load
3255                  * from other group and save more power
3256                  */
3257                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3258                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3259                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3260                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3261                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3262                                 group_leader = group;
3263                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3264                         }
3265                 }
3266 group_next:
3267 #endif
3268                 group = group->next;
3269         } while (group != sd->groups);
3270
3271         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3272                 goto out_balanced;
3273
3274         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3275
3276         if (this_load >= avg_load ||
3277                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3278                 goto out_balanced;
3279
3280         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3281         if (group_imb)
3282                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3283
3284         /*
3285          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3286          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3287          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3288          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3289          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3290          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3291          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3292          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3293          * appear as very large values with unsigned longs.
3294          */
3295         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3296                 goto out_balanced;
3297
3298         /*
3299          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3300          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3301          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3302          */
3303         if (max_load < avg_load) {
3304                 *imbalance = 0;
3305                 goto small_imbalance;
3306         }
3307
3308         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3309         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3310
3311         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3312         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3313                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3314                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3315
3316         /*
3317          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3318          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3319          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3320          * moved
3321          */
3322         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3323                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3324                 unsigned int imbn;
3325
3326 small_imbalance:
3327                 pwr_move = pwr_now = 0;
3328                 imbn = 2;
3329                 if (this_nr_running) {
3330                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3331                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3332                                 imbn = 1;
3333                 } else
3334                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3335
3336                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3337                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3338                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3339                         return busiest;
3340                 }
3341
3342                 /*
3343                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3344                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3345                  * moving them.
3346                  */
3347
3348                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3349                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3350                 pwr_now += this->__cpu_power *
3351                                 min(this_load_per_task, this_load);
3352                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3353
3354                 /* Amount of load we'd subtract */
3355                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3356                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3357                 if (max_load > tmp)
3358                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3359                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3360
3361                 /* Amount of load we'd add */
3362                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3363                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3364                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3365                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3366                 else
3367                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3368                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3369                 pwr_move += this->__cpu_power *
3370                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3371                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3372
3373                 /* Move if we gain throughput */
3374                 if (pwr_move > pwr_now)
3375                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3376         }
3377
3378         return busiest;
3379
3380 out_balanced:
3381 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3382         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3383                 goto ret;
3384
3385         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3386                 *imbalance = min_load_per_task;
3387                 return group_min;
3388         }
3389 #endif
3390 ret:
3391         *imbalance = 0;
3392         return NULL;
3393 }
3394
3395 /*
3396  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3397  */
3398 static struct rq *
3399 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3400                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3401 {
3402         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3403         unsigned long max_load = 0;
3404         int i;
3405
3406         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3407                 unsigned long wl;
3408
3409                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3410                         continue;
3411
3412                 rq = cpu_rq(i);
3413                 wl = weighted_cpuload(i);
3414
3415                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3416                         continue;
3417
3418                 if (wl > max_load) {
3419                         max_load = wl;
3420                         busiest = rq;
3421                 }
3422         }
3423
3424         return busiest;
3425 }
3426
3427 /*
3428  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3429  * so long as it is large enough.
3430  */
3431 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3432
3433 /*
3434  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3435  * tasks if there is an imbalance.
3436  */
3437 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3438                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3439                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3440 {
3441         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3442         struct sched_group *group;
3443         unsigned long imbalance;
3444         struct rq *busiest;
3445         unsigned long flags;
3446
3447         cpumask_setall(cpus);
3448
3449         /*
3450          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3451          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3452          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3453          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3454          */
3455         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3456             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3457                 sd_idle = 1;
3458
3459         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3460
3461 redo:
3462         update_shares(sd);
3463         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3464                                    cpus, balance);
3465
3466         if (*balance == 0)
3467                 goto out_balanced;
3468
3469         if (!group) {
3470                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3471                 goto out_balanced;
3472         }
3473
3474         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3475         if (!busiest) {
3476                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3477                 goto out_balanced;
3478         }
3479
3480         BUG_ON(busiest == this_rq);
3481
3482         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3483
3484         ld_moved = 0;
3485         if (busiest->nr_running > 1) {
3486                 /*
3487                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3488                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3489                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3490                  * correctly treated as an imbalance.
3491                  */
3492                 local_irq_save(flags);
3493                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3494                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3495                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3496                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3497                 local_irq_restore(flags);
3498
3499                 /*
3500                  * some other cpu did the load balance for us.
3501                  */
3502                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3503                         resched_cpu(this_cpu);
3504
3505                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3506                 if (unlikely(all_pinned)) {
3507                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3508                         if (!cpumask_empty(cpus))
3509                                 goto redo;
3510                         goto out_balanced;
3511                 }
3512         }
3513
3514         if (!ld_moved) {
3515                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3516                 sd->nr_balance_failed++;
3517
3518                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3519
3520                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3521
3522                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3523                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3524                          */
3525                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3526                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3527                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3528                                 all_pinned = 1;
3529                                 goto out_one_pinned;
3530                         }
3531
3532                         if (!busiest->active_balance) {
3533                                 busiest->active_balance = 1;
3534                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3535                                 active_balance = 1;
3536                         }
3537                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3538                         if (active_balance)
3539                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3540
3541                         /*
3542                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3543                          * counter.
3544                          */
3545                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3546                 }
3547         } else
3548                 sd->nr_balance_failed = 0;
3549
3550         if (likely(!active_balance)) {
3551                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3552                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3553         } else {
3554                 /*
3555                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3556                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3557                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3558                  * move_tasks).
3559                  */
3560                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3561                         sd->balance_interval *= 2;
3562         }
3563
3564         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3565             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3566                 ld_moved = -1;
3567
3568         goto out;
3569
3570 out_balanced:
3571         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3572
3573         sd->nr_balance_failed = 0;
3574
3575 out_one_pinned:
3576         /* tune up the balancing interval */
3577         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3578                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3579                 sd->balance_interval *= 2;
3580
3581         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3582             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3583                 ld_moved = -1;
3584         else
3585                 ld_moved = 0;
3586 out:
3587         if (ld_moved)
3588                 update_shares(sd);
3589         return ld_moved;
3590 }
3591
3592 /*
3593  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3594  * tasks if there is an imbalance.
3595  *
3596  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3597  * this_rq is locked.
3598  */
3599 static int
3600 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3601                         struct cpumask *cpus)
3602 {
3603         struct sched_group *group;
3604         struct rq *busiest = NULL;
3605         unsigned long imbalance;
3606         int ld_moved = 0;
3607         int sd_idle = 0;
3608         int all_pinned = 0;
3609
3610         cpumask_setall(cpus);
3611
3612         /*
3613          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3614          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3615          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3616          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3617          */
3618         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3619             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3620                 sd_idle = 1;
3621
3622         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3623 redo:
3624         update_shares_locked(this_rq, sd);
3625         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3626                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3627         if (!group) {
3628                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3629                 goto out_balanced;
3630         }
3631
3632         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3633         if (!busiest) {
3634                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3635                 goto out_balanced;
3636         }
3637
3638         BUG_ON(busiest == this_rq);
3639
3640         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3641
3642         ld_moved = 0;
3643         if (busiest->nr_running > 1) {
3644                 /* Attempt to move tasks */
3645                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3646                 /* this_rq->clock is already updated */
3647                 update_rq_clock(busiest);
3648                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3649                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3650                                         &all_pinned);
3651                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3652
3653                 if (unlikely(all_pinned)) {
3654                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3655                         if (!cpumask_empty(cpus))
3656                                 goto redo;
3657                 }
3658         }
3659
3660         if (!ld_moved) {
3661                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3662                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3663                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3664                         return -1;
3665         } else
3666                 sd->nr_balance_failed = 0;
3667
3668         update_shares_locked(this_rq, sd);
3669         return ld_moved;
3670
3671 out_balanced:
3672         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3673         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3674             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3675                 return -1;
3676         sd->nr_balance_failed = 0;
3677
3678         return 0;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3683  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3684  */
3685 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3686 {
3687         struct sched_domain *sd;
3688         int pulled_task = 0;
3689         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3690         cpumask_var_t tmpmask;
3691
3692         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3693                 return;
3694
3695         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3696                 unsigned long interval;
3697
3698                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3699                         continue;
3700
3701                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3702                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3703                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3704                                                            sd, tmpmask);
3705
3706                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3707                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3708                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3709                 if (pulled_task)
3710                         break;
3711         }
3712         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3713                 /*
3714                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3715                  * a busy processor. So reset next_balance.
3716                  */
3717                 this_rq->next_balance = next_balance;
3718         }
3719         free_cpumask_var(tmpmask);
3720 }
3721
3722 /*
3723  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3724  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3725  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3726  * logical imbalances.
3727  *
3728  * Called with busiest_rq locked.
3729  */
3730 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3731 {
3732         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3733         struct sched_domain *sd;
3734         struct rq *target_rq;
3735
3736         /* Is there any task to move? */
3737         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3738                 return;
3739
3740         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3741
3742         /*
3743          * This condition is "impossible", if it occurs
3744          * we need to fix it. Originally reported by
3745          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3746          */
3747         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3748
3749         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3750         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3751         update_rq_clock(busiest_rq);
3752         update_rq_clock(target_rq);
3753
3754         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3755         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3756                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3757                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3758                                 break;
3759         }
3760
3761         if (likely(sd)) {
3762                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3763
3764                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3765                                   sd, CPU_IDLE))
3766                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3767                 else
3768                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3769         }
3770         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3771 }
3772
3773 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3774 static struct {
3775         atomic_t load_balancer;
3776         cpumask_var_t cpu_mask;
3777 } nohz ____cacheline_aligned = {
3778         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3779 };
3780
3781 /*
3782  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3783  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3784  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3785  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3786  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3787  * arrives...
3788  *
3789  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3790  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3791  * nohz.cpu_mask..
3792  *
3793  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3794  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3795  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3796  * there is no need for ilb owner.
3797  *
3798  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3799  * next busy scheduler_tick()
3800  */
3801 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3802 {
3803         int cpu = smp_processor_id();
3804
3805         if (stop_tick) {
3806                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3807                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3808
3809                 /*
3810                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3811                  */
3812                 if (!cpu_active(cpu) &&
3813                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3814                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3815                                 BUG();
3816                         return 0;
3817                 }
3818
3819                 /* time for ilb owner also to sleep */
3820                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3821                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3822                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3823                         return 0;
3824                 }
3825
3826                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3827                         /* make me the ilb owner */
3828                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3829                                 return 1;
3830                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3831                         return 1;
3832         } else {
3833                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3834                         return 0;
3835
3836                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3837
3838                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3839                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3840                                 BUG();
3841         }
3842         return 0;
3843 }
3844 #endif
3845
3846 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3847
3848 /*
3849  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3850  * and initiates a balancing operation if so.
3851  *
3852  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3853  */
3854 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3855 {
3856         int balance = 1;
3857         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3858         unsigned long interval;
3859         struct sched_domain *sd;
3860         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3861         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3862         int update_next_balance = 0;
3863         int need_serialize;
3864         cpumask_var_t tmp;
3865
3866         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3867         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3868                 return;
3869
3870         for_each_domain(cpu, sd) {
3871                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3872                         continue;
3873
3874                 interval = sd->balance_interval;
3875                 if (idle != CPU_IDLE)
3876                         interval *= sd->busy_factor;
3877
3878                 /* scale ms to jiffies */
3879                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3880                 if (unlikely(!interval))
3881                         interval = 1;
3882                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3883                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3884
3885                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3886
3887                 if (need_serialize) {
3888                         if (!spin_trylock(&balancing))
3889                                 goto out;
3890                 }
3891
3892                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3893                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3894                                 /*
3895                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3896                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3897                                  * not idle.
3898                                  */
3899                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3900                         }
3901                         sd->last_balance = jiffies;
3902                 }
3903                 if (need_serialize)
3904                         spin_unlock(&balancing);
3905 out:
3906                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3907                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3908                         update_next_balance = 1;
3909                 }
3910
3911                 /*
3912                  * Stop the load balance at this level. There is another
3913                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3914                  * actively.
3915                  */
3916                 if (!balance)
3917                         break;
3918         }
3919
3920         /*
3921          * next_balance will be updated only when there is a need.
3922          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3923          * updated.
3924          */
3925         if (likely(update_next_balance))
3926                 rq->next_balance = next_balance;
3927
3928         free_cpumask_var(tmp);
3929 }
3930
3931 /*
3932  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3933  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3934  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3935  */
3936 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3937 {
3938         int this_cpu = smp_processor_id();
3939         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3940         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3941                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3942
3943         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3944
3945 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3946         /*
3947          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3948          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3949          * stopped.
3950          */
3951         if (this_rq->idle_at_tick &&
3952             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3953                 struct rq *rq;
3954                 int balance_cpu;
3955
3956                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
3957                         if (balance_cpu == this_cpu)
3958                                 continue;
3959
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                         cpumask_clear_cpu(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 = cpumask_first(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             cpumask_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             cpumask_test_cpu(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 any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4056  * @p in case that task is currently running.
4057  */
4058 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4059 {
4060         unsigned long flags;
4061         struct rq *rq;
4062         u64 ns = 0;
4063
4064         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4065
4066         if (task_current(rq, p)) {
4067                 u64 delta_exec;
4068
4069                 update_rq_clock(rq);
4070                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4071                 if ((s64)delta_exec > 0)
4072                         ns = delta_exec;
4073         }
4074
4075         task_rq_unlock(rq, &flags);
4076
4077         return ns;
4078 }
4079
4080 /*
4081  * Account user cpu time to a process.
4082  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4083  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4084  */
4085 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4086 {
4087         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4088         cputime64_t tmp;
4089
4090         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4091         account_group_user_time(p, cputime);
4092
4093         /* Add user time to cpustat. */
4094         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4095         if (TASK_NICE(p) > 0)
4096                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4097         else
4098                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4099         /* Account for user time used */
4100         acct_update_integrals(p);
4101 }
4102
4103 /*
4104  * Account guest cpu time to a process.
4105  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4106  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4107  */
4108 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4109 {
4110         cputime64_t tmp;
4111         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4112
4113         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4114
4115         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4116         account_group_user_time(p, cputime);
4117         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4118
4119         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4120         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4121 }
4122
4123 /*
4124  * Account scaled user cpu time to a process.
4125  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4126  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4127  */
4128 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4129 {
4130         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4131 }
4132
4133 /*
4134  * Account system cpu time to a process.
4135  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4136  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4137  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4138  */
4139 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4140                          cputime_t cputime)
4141 {
4142         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4143         struct rq *rq = this_rq();
4144         cputime64_t tmp;
4145
4146         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4147                 account_guest_time(p, cputime);
4148                 return;
4149         }
4150
4151         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4152         account_group_system_time(p, cputime);
4153
4154         /* Add system time to cpustat. */
4155         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4156         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4157                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4158         else if (softirq_count())
4159                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4160         else if (p != rq->idle)
4161                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4162         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4163                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4164         else
4165                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4166         /* Account for system time used */
4167         acct_update_integrals(p);
4168 }
4169
4170 /*
4171  * Account scaled system cpu time to a process.
4172  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4173  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4174  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4175  */
4176 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4177 {
4178         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Account for involuntary wait time.
4183  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4184  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4185  */
4186 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4187 {
4188         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4189         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4190         struct rq *rq = this_rq();
4191
4192         if (p == rq->idle) {
4193                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4194                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4195                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4196                 else
4197                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4198         } else
4199                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4200 }
4201
4202 /*
4203  * Use precise platform statistics if available:
4204  */
4205 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4206 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4207 {
4208         return p->utime;
4209 }
4210
4211 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4212 {
4213         return p->stime;
4214 }
4215 #else
4216 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4217 {
4218         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4219                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4220         u64 temp;
4221
4222         /*
4223          * Use CFS's precise accounting:
4224          */
4225         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4226
4227         if (total) {
4228                 temp *= utime;
4229                 do_div(temp, total);
4230         }
4231         utime = (clock_t)temp;
4232
4233         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4234         return p->prev_utime;
4235 }
4236
4237 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4238 {
4239         clock_t stime;
4240
4241         /*
4242          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4243          * the total, to make sure the total observed by userspace
4244          * grows monotonically - apps rely on that):
4245          */
4246         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4247                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4248
4249         if (stime >= 0)
4250                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4251
4252         return p->prev_stime;
4253 }
4254 #endif
4255
4256 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4257 {
4258         return p->gtime;
4259 }
4260
4261 /*
4262  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4263  * We call it with interrupts disabled.
4264  *
4265  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4266  * timeslices.
4267  */
4268 void scheduler_tick(void)
4269 {
4270         int cpu = smp_processor_id();
4271         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4272         struct task_struct *curr = rq->curr;
4273
4274         sched_clock_tick();
4275
4276         spin_lock(&rq->lock);
4277         update_rq_clock(rq);
4278         update_cpu_load(rq);
4279         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4280         spin_unlock(&rq->lock);
4281
4282 #ifdef CONFIG_SMP
4283         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4284         trigger_load_balance(rq, cpu);
4285 #endif
4286 }
4287
4288 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4289                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4290
4291 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4292 {
4293         if (in_lock_functions(addr)) {
4294                 addr = CALLER_ADDR2;
4295                 if (in_lock_functions(addr))
4296                         addr = CALLER_ADDR3;
4297         }
4298         return addr;
4299 }
4300
4301 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4302 {
4303 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4304         /*
4305          * Underflow?
4306          */
4307         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4308                 return;
4309 #endif
4310         preempt_count() += val;
4311 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4312         /*
4313          * Spinlock count overflowing soon?
4314          */
4315         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4316                                 PREEMPT_MASK - 10);
4317 #endif
4318         if (preempt_count() == val)
4319                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4320 }
4321 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4322
4323 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4324 {
4325 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4326         /*
4327          * Underflow?
4328          */
4329        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4330                 return;
4331         /*
4332          * Is the spinlock portion underflowing?
4333          */
4334         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4335                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4336                 return;
4337 #endif
4338
4339         if (preempt_count() == val)
4340                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4341         preempt_count() -= val;
4342 }
4343 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4344
4345 #endif
4346
4347 /*
4348  * Print scheduling while atomic bug:
4349  */
4350 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4351 {
4352         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4353
4354         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4355                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4356
4357         debug_show_held_locks(prev);
4358         print_modules();
4359         if (irqs_disabled())
4360                 print_irqtrace_events(prev);
4361
4362         if (regs)
4363                 show_regs(regs);
4364         else
4365                 dump_stack();
4366 }
4367
4368 /*
4369  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4370  */
4371 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4372 {
4373         /*
4374          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4375          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4376          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4377          */
4378         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4379                 __schedule_bug(prev);
4380
4381         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4382
4383         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4384 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4385         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4386                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4387                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4388         }
4389 #endif
4390 }
4391
4392 /*
4393  * Pick up the highest-prio task:
4394  */
4395 static inline struct task_struct *
4396 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4397 {
4398         const struct sched_class *class;
4399         struct task_struct *p;
4400
4401         /*
4402          * Optimization: we know that if all tasks are in
4403          * the fair class we can call that function directly:
4404          */
4405         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4406                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4407                 if (likely(p))
4408                         return p;
4409         }
4410
4411         class = sched_class_highest;
4412         for ( ; ; ) {
4413                 p = class->pick_next_task(rq);
4414                 if (p)
4415                         return p;
4416                 /*
4417                  * Will never be NULL as the idle class always
4418                  * returns a non-NULL p:
4419                  */
4420                 class = class->next;
4421         }
4422 }
4423
4424 /*
4425  * schedule() is the main scheduler function.
4426  */
4427 asmlinkage void __sched schedule(void)
4428 {
4429         struct task_struct *prev, *next;
4430         unsigned long *switch_count;
4431         struct rq *rq;
4432         int cpu;
4433
4434 need_resched:
4435         preempt_disable();
4436         cpu = smp_processor_id();
4437         rq = cpu_rq(cpu);
4438         rcu_qsctr_inc(cpu);
4439         prev = rq->curr;
4440         switch_count = &prev->nivcsw;
4441
4442         release_kernel_lock(prev);
4443 need_resched_nonpreemptible:
4444
4445         schedule_debug(prev);
4446
4447         if (sched_feat(HRTICK))
4448                 hrtick_clear(rq);
4449
4450         spin_lock_irq(&rq->lock);
4451         update_rq_clock(rq);
4452         clear_tsk_need_resched(prev);
4453
4454         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4455                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4456                         prev->state = TASK_RUNNING;
4457                 else
4458                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4459                 switch_count = &prev->nvcsw;
4460         }
4461
4462 #ifdef CONFIG_SMP
4463         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4464                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4465 #endif
4466
4467         if (unlikely(!rq->nr_running))
4468                 idle_balance(cpu, rq);
4469
4470         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4471         next = pick_next_task(rq, prev);
4472
4473         if (likely(prev != next)) {
4474                 sched_info_switch(prev, next);
4475
4476                 rq->nr_switches++;
4477                 rq->curr = next;
4478                 ++*switch_count;
4479
4480                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4481                 /*
4482                  * the context switch might have flipped the stack from under
4483                  * us, hence refresh the local variables.
4484                  */
4485                 cpu = smp_processor_id();
4486                 rq = cpu_rq(cpu);
4487         } else
4488                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4489
4490         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4491                 goto need_resched_nonpreemptible;
4492
4493         preempt_enable_no_resched();
4494         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4495                 goto need_resched;
4496 }
4497 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4498
4499 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4500 /*
4501  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4502  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4503  * occur there and call schedule directly.
4504  */
4505 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4506 {
4507         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4508
4509         /*
4510          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4511          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4512          */
4513         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4514                 return;
4515
4516         do {
4517                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4518                 schedule();
4519                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4520
4521                 /*
4522                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4523                  * between schedule and now.
4524                  */
4525                 barrier();
4526         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4527 }
4528 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4529
4530 /*
4531  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4532  * off of irq context.
4533  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4534  * protect us against recursive calling from irq.
4535  */
4536 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4537 {
4538         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4539
4540         /* Catch callers which need to be fixed */
4541         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4542
4543         do {
4544                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4545                 local_irq_enable();
4546                 schedule();
4547                 local_irq_disable();
4548                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4549
4550                 /*
4551                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4552                  * between schedule and now.
4553                  */
4554                 barrier();
4555         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4556 }
4557
4558 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4559
4560 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4561                           void *key)
4562 {
4563         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4564 }
4565 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4566
4567 /*
4568  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4569  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4570  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4571  *
4572  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4573  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4574  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4575  */
4576 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4577                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4578 {
4579         wait_queue_t *curr, *next;
4580
4581         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4582                 unsigned flags = curr->flags;
4583
4584                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4585                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4586                         break;
4587         }
4588 }
4589
4590 /**
4591  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4592  * @q: the waitqueue
4593  * @mode: which threads
4594  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4595  * @key: is directly passed to the wakeup function
4596  */
4597 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4598                         int nr_exclusive, void *key)
4599 {
4600         unsigned long flags;
4601
4602         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4603         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4604         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4605 }
4606 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4607
4608 /*
4609  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4610  */
4611 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4612 {
4613         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4614 }
4615
4616 /**
4617  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4618  * @q: the waitqueue
4619  * @mode: which threads
4620  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4621  *
4622  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4623  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4624  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4625  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4626  *
4627  * On UP it can prevent extra preemption.
4628  */
4629 void
4630 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4631 {
4632         unsigned long flags;
4633         int sync = 1;
4634
4635         if (unlikely(!q))
4636                 return;
4637
4638         if (unlikely(!nr_exclusive))
4639                 sync = 0;
4640
4641         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4642         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4643         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4644 }
4645 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4646
4647 /**
4648  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4649  * @x:  holds the state of this particular completion
4650  *
4651  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4652  * awakened in the same order in which they were queued.
4653  *
4654  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4655  */
4656 void complete(struct completion *x)
4657 {
4658         unsigned long flags;
4659
4660         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4661         x->done++;
4662         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4663         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4664 }
4665 EXPORT_SYMBOL(complete);
4666
4667 /**
4668  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4669  * @x:  holds the state of this particular completion
4670  *
4671  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4672  */
4673 void complete_all(struct completion *x)
4674 {
4675         unsigned long flags;
4676
4677         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4678         x->done += UINT_MAX/2;
4679         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4680         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4681 }
4682 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4683
4684 static inline long __sched
4685 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4686 {
4687         if (!x->done) {
4688                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4689
4690                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4691                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4692                 do {
4693                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4694                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4695                                 break;
4696                         }
4697                         __set_current_state(state);
4698                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4699                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4700                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4701                 } while (!x->done && timeout);
4702                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4703                 if (!x->done)
4704                         return timeout;
4705         }
4706         x->done--;
4707         return timeout ?: 1;
4708 }
4709
4710 static long __sched
4711 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4712 {
4713         might_sleep();
4714
4715         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4716         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4717         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4718         return timeout;
4719 }
4720
4721 /**
4722  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4723  * @x:  holds the state of this particular completion
4724  *
4725  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4726  * interruptible and there is no timeout.
4727  *
4728  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4729  * and interrupt capability. Also see complete().
4730  */
4731 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4732 {
4733         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4736
4737 /**
4738  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4739  * @x:  holds the state of this particular completion
4740  * @timeout:  timeout value in jiffies
4741  *
4742  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4743  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4744  * interruptible.
4745  */
4746 unsigned long __sched
4747 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4748 {
4749         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4752
4753 /**
4754  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4755  * @x:  holds the state of this particular completion
4756  *
4757  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4758  * interruptible.
4759  */
4760 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4761 {
4762         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4763         if (t == -ERESTARTSYS)
4764                 return t;
4765         return 0;
4766 }
4767 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4768
4769 /**
4770  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4771  * @x:  holds the state of this particular completion
4772  * @timeout:  timeout value in jiffies
4773  *
4774  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4775  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4776  */
4777 unsigned long __sched
4778 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4779                                           unsigned long timeout)
4780 {
4781         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4782 }
4783 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4784
4785 /**
4786  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4787  * @x:  holds the state of this particular completion
4788  *
4789  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4790  * interrupted by a kill signal.
4791  */
4792 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4793 {
4794         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4795         if (t == -ERESTARTSYS)
4796                 return t;
4797         return 0;
4798 }
4799 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4800
4801 /**
4802  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4803  *      @x:     completion structure
4804  *
4805  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4806  *               1 if a decrement succeeded.
4807  *
4808  *      If a completion is being used as a counting completion,
4809  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4810  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4811  *      is protecting is not available.
4812  */
4813 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4814 {
4815         int ret = 1;
4816
4817         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4818         if (!x->done)
4819                 ret = 0;
4820         else
4821                 x->done--;
4822         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4823         return ret;
4824 }
4825 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4826
4827 /**
4828  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4829  *      @x:     completion structure
4830  *
4831  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4832  *               1 if there are no waiters.
4833  *
4834  */
4835 bool completion_done(struct completion *x)
4836 {
4837         int ret = 1;
4838
4839         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4840         if (!x->done)
4841                 ret = 0;
4842         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4843         return ret;
4844 }
4845 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4846
4847 static long __sched
4848 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4849 {
4850         unsigned long flags;
4851         wait_queue_t wait;
4852
4853         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4854
4855         __set_current_state(state);
4856
4857         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4858         __add_wait_queue(q, &wait);
4859         spin_unlock(&q->lock);
4860         timeout = schedule_timeout(timeout);
4861         spin_lock_irq(&q->lock);
4862         __remove_wait_queue(q, &wait);
4863         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4864
4865         return timeout;
4866 }
4867
4868 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4869 {
4870         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4873
4874 long __sched
4875 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4876 {
4877         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4878 }
4879 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4880
4881 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4882 {
4883         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4884 }
4885 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4886
4887 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4888 {
4889         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4892
4893 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4894
4895 /*
4896  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4897  * @p: task
4898  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4899  *
4900  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4901  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4902  *
4903  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4904  */
4905 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4906 {
4907         unsigned long flags;
4908         int oldprio, on_rq, running;
4909         struct rq *rq;
4910         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4911
4912         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4913
4914         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4915         update_rq_clock(rq);
4916
4917         oldprio = p->prio;
4918         on_rq = p->se.on_rq;
4919         running = task_current(rq, p);
4920         if (on_rq)
4921                 dequeue_task(rq, p, 0);
4922         if (running)
4923                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4924
4925         if (rt_prio(prio))
4926                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4927         else
4928                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4929
4930         p->prio = prio;
4931
4932         if (running)
4933                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4934         if (on_rq) {
4935                 enqueue_task(rq, p, 0);
4936
4937                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4938         }
4939         task_rq_unlock(rq, &flags);
4940 }
4941
4942 #endif
4943
4944 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4945 {
4946         int old_prio, delta, on_rq;
4947         unsigned long flags;
4948         struct rq *rq;
4949
4950         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4951                 return;
4952         /*
4953          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4954          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4955          */
4956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4957         update_rq_clock(rq);
4958         /*
4959          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4960          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4961          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4962          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4963          */
4964         if (task_has_rt_policy(p)) {
4965                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4966                 goto out_unlock;
4967         }
4968         on_rq = p->se.on_rq;
4969         if (on_rq)
4970                 dequeue_task(rq, p, 0);
4971
4972         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4973         set_load_weight(p);
4974         old_prio = p->prio;
4975         p->prio = effective_prio(p);
4976         delta = p->prio - old_prio;
4977
4978         if (on_rq) {
4979                 enqueue_task(rq, p, 0);
4980                 /*
4981                  * If the task increased its priority or is running and
4982                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4983                  */
4984                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4985                         resched_task(rq->curr);
4986         }
4987 out_unlock:
4988         task_rq_unlock(rq, &flags);
4989 }
4990 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4991
4992 /*
4993  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4994  * @p: task
4995  * @nice: nice value
4996  */
4997 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4998 {
4999         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5000         int nice_rlim = 20 - nice;
5001
5002         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5003                 capable(CAP_SYS_NICE));
5004 }
5005
5006 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5007
5008 /*
5009  * sys_nice - change the priority of the current process.
5010  * @increment: priority increment
5011  *
5012  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5013  * does similar things.
5014  */
5015 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5016 {
5017         long nice, retval;
5018
5019         /*
5020          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5021          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5022          * and we have a single winner.
5023          */
5024         if (increment < -40)
5025                 increment = -40;
5026         if (increment > 40)
5027                 increment = 40;
5028
5029         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5030         if (nice < -20)
5031                 nice = -20;
5032         if (nice > 19)
5033                 nice = 19;
5034
5035         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5036                 return -EPERM;
5037
5038         retval = security_task_setnice(current, nice);
5039         if (retval)
5040                 return retval;
5041
5042         set_user_nice(current, nice);
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 #endif
5047
5048 /**
5049  * task_prio - return the priority value of a given task.
5050  * @p: the task in question.
5051  *
5052  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5053  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5054  * around 0, value goes from -16 to +15.
5055  */
5056 int task_prio(const struct task_struct *p)
5057 {
5058         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5059 }
5060
5061 /**
5062  * task_nice - return the nice value of a given task.
5063  * @p: the task in question.
5064  */
5065 int task_nice(const struct task_struct *p)
5066 {
5067         return TASK_NICE(p);
5068 }
5069 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5070
5071 /**
5072  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5073  * @cpu: the processor in question.
5074  */
5075 int idle_cpu(int cpu)
5076 {
5077         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5078 }
5079
5080 /**
5081  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5082  * @cpu: the processor in question.
5083  */
5084 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5085 {
5086         return cpu_rq(cpu)->idle;
5087 }
5088
5089 /**
5090  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5091  * @pid: the pid in question.
5092  */
5093 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5094 {
5095         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5096 }
5097
5098 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5099 static void
5100 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5101 {
5102         BUG_ON(p->se.on_rq);
5103
5104         p->policy = policy;
5105         switch (p->policy) {
5106         case SCHED_NORMAL:
5107         case SCHED_BATCH:
5108         case SCHED_IDLE:
5109                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5110                 break;
5111         case SCHED_FIFO:
5112         case SCHED_RR:
5113                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5114                 break;
5115         }
5116
5117         p->rt_priority = prio;
5118         p->normal_prio = normal_prio(p);
5119         /* we are holding p->pi_lock already */
5120         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5121         set_load_weight(p);
5122 }
5123
5124 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5125                                 struct sched_param *param, bool user)
5126 {
5127         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5128         unsigned long flags;
5129         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5130         struct rq *rq;
5131
5132         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5133         BUG_ON(in_interrupt());
5134 recheck:
5135         /* double check policy once rq lock held */
5136         if (policy < 0)
5137                 policy = oldpolicy = p->policy;
5138         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5139                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5140                         policy != SCHED_IDLE)
5141                 return -EINVAL;
5142         /*
5143          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5144          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5145          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5146          */
5147         if (param->sched_priority < 0 ||
5148             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5149             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5150                 return -EINVAL;
5151         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5152                 return -EINVAL;
5153
5154         /*
5155          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5156          */
5157         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5158                 if (rt_policy(policy)) {
5159                         unsigned long rlim_rtprio;
5160
5161                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5162                                 return -ESRCH;
5163                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5164                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5165
5166                         /* can't set/change the rt policy */
5167                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5168                                 return -EPERM;
5169
5170                         /* can't increase priority */
5171                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5172                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5173                                 return -EPERM;
5174                 }
5175                 /*
5176                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5177                  * move out of SCHED_IDLE either:
5178                  */
5179                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5180                         return -EPERM;
5181
5182                 /* can't change other user's priorities */
5183                 if ((current->euid != p->euid) &&
5184                     (current->euid != p->uid))
5185                         return -EPERM;
5186         }
5187
5188         if (user) {
5189 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5190                 /*
5191                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5192                  * assigned.
5193                  */
5194                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5195                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5196                         return -EPERM;
5197 #endif
5198
5199                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5200                 if (retval)
5201                         return retval;
5202         }
5203
5204         /*
5205          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5206          * changing the priority of the task:
5207          */
5208         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5209         /*
5210          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5211          * runqueue lock must be held.
5212          */
5213         rq = __task_rq_lock(p);
5214         /* recheck policy now with rq lock held */
5215         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5216                 policy = oldpolicy = -1;
5217                 __task_rq_unlock(rq);
5218                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5219                 goto recheck;
5220         }
5221         update_rq_clock(rq);
5222         on_rq = p->se.on_rq;
5223         running = task_current(rq, p);
5224         if (on_rq)
5225                 deactivate_task(rq, p, 0);
5226         if (running)
5227                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5228
5229         oldprio = p->prio;
5230         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5231
5232         if (running)
5233                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5234         if (on_rq) {
5235                 activate_task(rq, p, 0);
5236
5237                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5238         }
5239         __task_rq_unlock(rq);
5240         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5241
5242         rt_mutex_adjust_pi(p);
5243
5244         return 0;
5245 }
5246
5247 /**
5248  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5249  * @p: the task in question.
5250  * @policy: new policy.
5251  * @param: structure containing the new RT priority.
5252  *
5253  * NOTE that the task may be already dead.
5254  */
5255 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5256                        struct sched_param *param)
5257 {
5258         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5259 }
5260 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5261
5262 /**
5263  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5264  * @p: the task in question.
5265  * @policy: new policy.
5266  * @param: structure containing the new RT priority.
5267  *
5268  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5269  * current context has permission.  For example, this is needed in
5270  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5271  * but our caller might not have that capability.
5272  */
5273 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5274                                struct sched_param *param)
5275 {
5276         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5277 }
5278
5279 static int
5280 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5281 {
5282         struct sched_param lparam;
5283         struct task_struct *p;
5284         int retval;
5285
5286         if (!param || pid < 0)
5287                 return -EINVAL;
5288         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5289                 return -EFAULT;
5290
5291         rcu_read_lock();
5292         retval = -ESRCH;
5293         p = find_process_by_pid(pid);
5294         if (p != NULL)
5295                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5296         rcu_read_unlock();
5297
5298         return retval;
5299 }
5300
5301 /**
5302  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5303  * @pid: the pid in question.
5304  * @policy: new policy.
5305  * @param: structure containing the new RT priority.
5306  */
5307 asmlinkage long
5308 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5309 {
5310         /* negative values for policy are not valid */
5311         if (policy < 0)
5312                 return -EINVAL;
5313
5314         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5315 }
5316
5317 /**
5318  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5319  * @pid: the pid in question.
5320  * @param: structure containing the new RT priority.
5321  */
5322 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5323 {
5324         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5325 }
5326
5327 /**
5328  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5329  * @pid: the pid in question.
5330  */
5331 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5332 {
5333         struct task_struct *p;
5334         int retval;
5335
5336         if (pid < 0)
5337                 return -EINVAL;
5338
5339         retval = -ESRCH;
5340         read_lock(&tasklist_lock);
5341         p = find_process_by_pid(pid);
5342         if (p) {
5343                 retval = security_task_getscheduler(p);
5344                 if (!retval)
5345                         retval = p->policy;
5346         }
5347         read_unlock(&tasklist_lock);
5348         return retval;
5349 }
5350
5351 /**
5352  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5353  * @pid: the pid in question.
5354  * @param: structure containing the RT priority.
5355  */
5356 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5357 {
5358         struct sched_param lp;
5359         struct task_struct *p;
5360         int retval;
5361
5362         if (!param || pid < 0)
5363                 return -EINVAL;
5364
5365         read_lock(&tasklist_lock);
5366         p = find_process_by_pid(pid);
5367         retval = -ESRCH;
5368         if (!p)
5369                 goto out_unlock;
5370
5371         retval = security_task_getscheduler(p);
5372         if (retval)
5373                 goto out_unlock;
5374
5375         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5376         read_unlock(&tasklist_lock);
5377
5378         /*
5379          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5380          */
5381         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5382
5383         return retval;
5384
5385 out_unlock:
5386         read_unlock(&tasklist_lock);
5387         return retval;
5388 }
5389
5390 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5391 {
5392         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5393         struct task_struct *p;
5394         int retval;
5395
5396         get_online_cpus();
5397         read_lock(&tasklist_lock);
5398
5399         p = find_process_by_pid(pid);
5400         if (!p) {
5401                 read_unlock(&tasklist_lock);
5402                 put_online_cpus();
5403                 return -ESRCH;
5404         }
5405
5406         /*
5407          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5408          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5409          * usage count and then drop tasklist_lock.
5410          */
5411         get_task_struct(p);
5412         read_unlock(&tasklist_lock);
5413
5414         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5415                 retval = -ENOMEM;
5416                 goto out_put_task;
5417         }
5418         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5419                 retval = -ENOMEM;
5420                 goto out_free_cpus_allowed;
5421         }
5422         retval = -EPERM;
5423         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5424                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5425                 goto out_unlock;
5426
5427         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5428         if (retval)
5429                 goto out_unlock;
5430
5431         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5432         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5433  again:
5434         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5435
5436         if (!retval) {
5437                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5438                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5439                         /*
5440                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5441                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5442                          * cpuset's cpus_allowed
5443                          */
5444                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5445                         goto again;
5446                 }
5447         }
5448 out_unlock:
5449         free_cpumask_var(new_mask);
5450 out_free_cpus_allowed:
5451         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5452 out_put_task:
5453         put_task_struct(p);
5454         put_online_cpus();
5455         return retval;
5456 }
5457
5458 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5459                              struct cpumask *new_mask)
5460 {
5461         if (len < cpumask_size())
5462                 cpumask_clear(new_mask);
5463         else if (len > cpumask_size())
5464                 len = cpumask_size();
5465
5466         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5467 }
5468
5469 /**
5470  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5471  * @pid: pid of the process
5472  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5473  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5474  */
5475 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5476                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5477 {
5478         cpumask_var_t new_mask;
5479         int retval;
5480
5481         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5482                 return -ENOMEM;
5483
5484         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5485         if (retval == 0)
5486                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5487         free_cpumask_var(new_mask);
5488         return retval;
5489 }
5490
5491 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5492 {
5493         struct task_struct *p;
5494         int retval;
5495
5496         get_online_cpus();
5497         read_lock(&tasklist_lock);
5498
5499         retval = -ESRCH;
5500         p = find_process_by_pid(pid);
5501         if (!p)
5502                 goto out_unlock;
5503
5504         retval = security_task_getscheduler(p);
5505         if (retval)
5506                 goto out_unlock;
5507
5508         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5509
5510 out_unlock:
5511         read_unlock(&tasklist_lock);
5512         put_online_cpus();
5513
5514         return retval;
5515 }
5516
5517 /**
5518  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5519  * @pid: pid of the process
5520  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5521  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5522  */
5523 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5524                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5525 {
5526         int ret;
5527         cpumask_var_t mask;
5528
5529         if (len < cpumask_size())
5530                 return -EINVAL;
5531
5532         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5533                 return -ENOMEM;
5534
5535         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5536         if (ret == 0) {
5537                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5538                         ret = -EFAULT;
5539                 else
5540                         ret = cpumask_size();
5541         }
5542         free_cpumask_var(mask);
5543
5544         return ret;
5545 }
5546
5547 /**
5548  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5549  *
5550  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5551  * other threads running on this CPU then this function will return.
5552  */
5553 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5554 {
5555         struct rq *rq = this_rq_lock();
5556
5557         schedstat_inc(rq, yld_count);
5558         current->sched_class->yield_task(rq);
5559
5560         /*
5561          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5562          * no need to preempt or enable interrupts:
5563          */
5564         __release(rq->lock);
5565         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5566         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5567         preempt_enable_no_resched();
5568
5569         schedule();
5570
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static void __cond_resched(void)
5575 {
5576 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5577         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5578 #endif
5579         /*
5580          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5581          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5582          * cond_resched() call.
5583          */
5584         do {
5585                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5586                 schedule();
5587                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5588         } while (need_resched());
5589 }
5590
5591 int __sched _cond_resched(void)
5592 {
5593         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5594                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5595                 __cond_resched();
5596                 return 1;
5597         }
5598         return 0;
5599 }
5600 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5601
5602 /*
5603  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5604  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5605  *
5606  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5607  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5608  * spin_unlock(), once by hand).
5609  */
5610 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5611 {
5612         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5613         int ret = 0;
5614
5615         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5616                 spin_unlock(lock);
5617                 if (resched && need_resched())
5618                         __cond_resched();
5619                 else
5620                         cpu_relax();
5621                 ret = 1;
5622                 spin_lock(lock);
5623         }
5624         return ret;
5625 }
5626 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5627
5628 int __sched cond_resched_softirq(void)
5629 {
5630         BUG_ON(!in_softirq());
5631
5632         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5633                 local_bh_enable();
5634                 __cond_resched();
5635                 local_bh_disable();
5636                 return 1;
5637         }
5638         return 0;
5639 }
5640 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5641
5642 /**
5643  * yield - yield the current processor to other threads.
5644  *
5645  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5646  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5647  */
5648 void __sched yield(void)
5649 {
5650         set_current_state(TASK_RUNNING);
5651         sys_sched_yield();
5652 }
5653 EXPORT_SYMBOL(yield);
5654
5655 /*
5656  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5657  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5658  *
5659  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5660  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5661  */
5662 void __sched io_schedule(void)
5663 {
5664         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5665
5666         delayacct_blkio_start();
5667         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5668         schedule();
5669         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5670         delayacct_blkio_end();
5671 }
5672 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5673
5674 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5675 {
5676         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5677         long ret;
5678
5679         delayacct_blkio_start();
5680         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5681         ret = schedule_timeout(timeout);
5682         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5683         delayacct_blkio_end();
5684         return ret;
5685 }
5686
5687 /**
5688  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5689  * @policy: scheduling class.
5690  *
5691  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5692  * by a given scheduling class.
5693  */
5694 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5695 {
5696         int ret = -EINVAL;
5697
5698         switch (policy) {
5699         case SCHED_FIFO:
5700         case SCHED_RR:
5701                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5702                 break;
5703         case SCHED_NORMAL:
5704         case SCHED_BATCH:
5705         case SCHED_IDLE:
5706                 ret = 0;
5707                 break;
5708         }
5709         return ret;
5710 }
5711
5712 /**
5713  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5714  * @policy: scheduling class.
5715  *
5716  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5717  * by a given scheduling class.
5718  */
5719 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5720 {
5721         int ret = -EINVAL;
5722
5723         switch (policy) {
5724         case SCHED_FIFO:
5725         case SCHED_RR:
5726                 ret = 1;
5727                 break;
5728         case SCHED_NORMAL:
5729         case SCHED_BATCH:
5730         case SCHED_IDLE:
5731                 ret = 0;
5732         }
5733         return ret;
5734 }
5735
5736 /**
5737  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5738  * @pid: pid of the process.
5739  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5740  *
5741  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5742  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5743  */
5744 asmlinkage
5745 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5746 {
5747         struct task_struct *p;
5748         unsigned int time_slice;
5749         int retval;
5750         struct timespec t;
5751
5752         if (pid < 0)
5753                 return -EINVAL;
5754
5755         retval = -ESRCH;
5756         read_lock(&tasklist_lock);
5757         p = find_process_by_pid(pid);
5758         if (!p)
5759                 goto out_unlock;
5760
5761         retval = security_task_getscheduler(p);
5762         if (retval)
5763                 goto out_unlock;
5764
5765         /*
5766          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5767          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5768          */
5769         time_slice = 0;
5770         if (p->policy == SCHED_RR) {
5771                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5772         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5773                 struct sched_entity *se = &p->se;
5774                 unsigned long flags;
5775                 struct rq *rq;
5776
5777                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5778                 if (rq->cfs.load.weight)
5779                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5780                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5781         }
5782         read_unlock(&tasklist_lock);
5783         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5784         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5785         return retval;
5786
5787 out_unlock:
5788         read_unlock(&tasklist_lock);
5789         return retval;
5790 }
5791
5792 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5793
5794 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5795 {
5796         unsigned long free = 0;
5797         unsigned state;
5798
5799         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5800         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5801                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5802 #if BITS_PER_LONG == 32
5803         if (state == TASK_RUNNING)
5804                 printk(KERN_CONT " running  ");
5805         else
5806                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5807 #else
5808         if (state == TASK_RUNNING)
5809                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5810         else
5811                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5812 #endif
5813 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5814         {
5815                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5816                 while (!*n)
5817                         n++;
5818                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5819         }
5820 #endif
5821         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5822                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5823
5824         show_stack(p, NULL);
5825 }
5826
5827 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5828 {
5829         struct task_struct *g, *p;
5830
5831 #if BITS_PER_LONG == 32
5832         printk(KERN_INFO
5833                 "  task                PC stack   pid father\n");
5834 #else
5835         printk(KERN_INFO
5836                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5837 #endif
5838         read_lock(&tasklist_lock);
5839         do_each_thread(g, p) {
5840                 /*
5841                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5842                  * console might take alot of time:
5843                  */
5844                 touch_nmi_watchdog();
5845                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5846                         sched_show_task(p);
5847         } while_each_thread(g, p);
5848
5849         touch_all_softlockup_watchdogs();
5850
5851 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5852         sysrq_sched_debug_show();
5853 #endif
5854         read_unlock(&tasklist_lock);
5855         /*
5856          * Only show locks if all tasks are dumped:
5857          */
5858         if (state_filter == -1)
5859                 debug_show_all_locks();
5860 }
5861
5862 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5863 {
5864         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5865 }
5866
5867 /**
5868  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5869  * @idle: task in question
5870  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5871  *
5872  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5873  * flag, to make booting more robust.
5874  */
5875 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5876 {
5877         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5878         unsigned long flags;
5879
5880         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5881
5882         __sched_fork(idle);
5883         idle->se.exec_start = sched_clock();
5884
5885         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5886         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5887         __set_task_cpu(idle, cpu);
5888
5889         rq->curr = rq->idle = idle;
5890 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5891         idle->oncpu = 1;
5892 #endif
5893         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5894
5895         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5896 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5897         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5898 #else
5899         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5900 #endif
5901         /*
5902          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5903          */
5904         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5905         ftrace_graph_init_task(idle);
5906 }
5907
5908 /*
5909  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5910  * indicates which cpus entered this state. This is used
5911  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5912  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5913  * always be CPU_BITS_NONE.
5914  */
5915 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5916
5917 /*
5918  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5919  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5920  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5921  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5922  * number of CPUs.
5923  *
5924  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5925  */
5926 static inline void sched_init_granularity(void)
5927 {
5928         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5929         const unsigned long limit = 200000000;
5930
5931         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5932         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5933                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5934
5935         sysctl_sched_latency *= factor;
5936         if (sysctl_sched_latency > limit)
5937                 sysctl_sched_latency = limit;
5938
5939         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5940
5941         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5942 }
5943
5944 #ifdef CONFIG_SMP
5945 /*
5946  * This is how migration works:
5947  *
5948  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5949  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5950  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5951  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5952  *    thread off the CPU)
5953  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5954  *    task is still in the wrong runqueue.
5955  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5956  *    it and puts it into the right queue.
5957  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5958  * 7) we wake up and the migration is done.
5959  */
5960
5961 /*
5962  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5963  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5964  * is removed from the allowed bitmask.
5965  *
5966  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5967  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5968  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5969  */
5970 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5971 {
5972         struct migration_req req;
5973         unsigned long flags;
5974         struct rq *rq;
5975         int ret = 0;
5976
5977         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5978         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
5979                 ret = -EINVAL;
5980                 goto out;
5981         }
5982
5983         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5984                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5985                 ret = -EINVAL;
5986                 goto out;
5987         }
5988
5989         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5990                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5991         else {
5992                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5993                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5994         }
5995
5996         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5997         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5998                 goto out;
5999
6000         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6001                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6002                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6003                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6004                 wait_for_completion(&req.done);
6005                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6006                 return 0;
6007         }
6008 out:
6009         task_rq_unlock(rq, &flags);
6010
6011         return ret;
6012 }
6013 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6014
6015 /*
6016  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6017  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6018  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6019  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6020  *
6021  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6022  * as the task is no longer on this CPU.
6023  *
6024  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6025  */
6026 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6027 {
6028         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6029         int ret = 0, on_rq;
6030
6031         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6032                 return ret;
6033
6034         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6035         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6036
6037         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6038         /* Already moved. */
6039         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6040                 goto done;
6041         /* Affinity changed (again). */
6042         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6043                 goto fail;
6044
6045         on_rq = p->se.on_rq;
6046         if (on_rq)
6047                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6048
6049         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6050         if (on_rq) {
6051                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6052                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6053         }
6054 done:
6055         ret = 1;
6056 fail:
6057         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6058         return ret;
6059 }
6060
6061 /*
6062  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6063  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6064  * another runqueue.
6065  */
6066 static int migration_thread(void *data)
6067 {
6068         int cpu = (long)data;
6069         struct rq *rq;
6070
6071         rq = cpu_rq(cpu);
6072         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6073
6074         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6075         while (!kthread_should_stop()) {
6076                 struct migration_req *req;
6077                 struct list_head *head;
6078
6079                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6080
6081                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6082                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6083                         goto wait_to_die;
6084                 }
6085
6086                 if (rq->active_balance) {
6087                         active_load_balance(rq, cpu);
6088                         rq->active_balance = 0;
6089                 }
6090
6091                 head = &rq->migration_queue;
6092
6093                 if (list_empty(head)) {
6094                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6095                         schedule();
6096                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6097                         continue;
6098                 }
6099                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6100                 list_del_init(head->next);
6101
6102                 spin_unlock(&rq->lock);
6103                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6104                 local_irq_enable();
6105
6106                 complete(&req->done);
6107         }
6108         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6109         return 0;
6110
6111 wait_to_die:
6112         /* Wait for kthread_stop */
6113         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6114         while (!kthread_should_stop()) {
6115                 schedule();
6116                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6117         }
6118         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6119         return 0;
6120 }
6121
6122 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6123
6124 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6125 {
6126         int ret;
6127
6128         local_irq_disable();
6129         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6130         local_irq_enable();
6131         return ret;
6132 }
6133
6134 /*
6135  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6136  */
6137 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6138 {
6139         int dest_cpu;
6140         /* FIXME: Use cpumask_of_node here. */
6141         cpumask_t _nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6142         const struct cpumask *nodemask = &_nodemask;
6143
6144 again:
6145         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6146         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6147                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6148                         goto move;
6149
6150         /* Any allowed, online CPU? */
6151         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6152         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6153                 goto move;
6154
6155         /* No more Mr. Nice Guy. */
6156         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6157                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6158                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6159
6160                 /*
6161                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6162                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6163                  * leave kernel.
6164                  */
6165                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6166                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6167                                "longer affine to cpu%d\n",
6168                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6169                 }
6170         }
6171
6172 move:
6173         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6174         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6175                 goto again;
6176 }
6177
6178 /*
6179  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6180  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6181  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6182  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6183  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6184  */
6185 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6186 {
6187         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6188         unsigned long flags;
6189
6190         local_irq_save(flags);
6191         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6192         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6193         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6194         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6195         local_irq_restore(flags);
6196 }
6197
6198 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6199 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6200 {
6201         struct task_struct *p, *t;
6202
6203         read_lock(&tasklist_lock);
6204
6205         do_each_thread(t, p) {
6206                 if (p == current)
6207                         continue;
6208
6209                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6210                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6211         } while_each_thread(t, p);
6212
6213         read_unlock(&tasklist_lock);
6214 }
6215
6216 /*
6217  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6218  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6219  * Used by CPU offline code.
6220  */
6221 void sched_idle_next(void)
6222 {
6223         int this_cpu = smp_processor_id();
6224         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6225         struct task_struct *p = rq->idle;
6226         unsigned long flags;
6227
6228         /* cpu has to be offline */
6229         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6230
6231         /*
6232          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6233          * and interrupts disabled on the current cpu.
6234          */
6235         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6236
6237         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6238
6239         update_rq_clock(rq);
6240         activate_task(rq, p, 0);
6241
6242         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6243 }
6244
6245 /*
6246  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6247  * offline.
6248  */
6249 void idle_task_exit(void)
6250 {
6251         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6252
6253         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6254
6255         if (mm != &init_mm)
6256                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6257         mmdrop(mm);
6258 }
6259
6260 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6261 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6262 {
6263         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6264
6265         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6266         BUG_ON(!p->exit_state);
6267
6268         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6269         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6270
6271         get_task_struct(p);
6272
6273         /*
6274          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6275          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6276          * fine.
6277          */
6278         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6279         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6280         spin_lock_irq(&rq->lock);
6281
6282         put_task_struct(p);
6283 }
6284
6285 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6286 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6287 {
6288         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6289         struct task_struct *next;
6290
6291         for ( ; ; ) {
6292                 if (!rq->nr_running)
6293                         break;
6294                 update_rq_clock(rq);
6295                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6296                 if (!next)
6297                         break;
6298                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6299                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6300
6301         }
6302 }
6303 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6304
6305 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6306
6307 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6308         {
6309                 .procname       = "sched_domain",
6310                 .mode           = 0555,
6311         },
6312         {0, },
6313 };
6314
6315 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6316         {
6317                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6318                 .procname       = "kernel",
6319                 .mode           = 0555,
6320                 .child          = sd_ctl_dir,
6321         },
6322         {0, },
6323 };
6324
6325 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6326 {
6327         struct ctl_table *entry =
6328                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6329
6330         return entry;
6331 }
6332
6333 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6334 {
6335         struct ctl_table *entry;
6336
6337         /*
6338          * In the intermediate directories, both the child directory and
6339          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6340          * will always be set. In the lowest directory the names are
6341          * static strings and all have proc handlers.
6342          */
6343         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6344                 if (entry->child)
6345                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6346                 if (entry->proc_handler == NULL)
6347                         kfree(entry->procname);
6348         }
6349
6350         kfree(*tablep);
6351         *tablep = NULL;
6352 }
6353
6354 static void
6355 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6356                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6357                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6358 {
6359         entry->procname = procname;
6360         entry->data = data;
6361         entry->maxlen = maxlen;
6362         entry->mode = mode;
6363         entry->proc_handler = proc_handler;
6364 }
6365
6366 static struct ctl_table *
6367 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6368 {
6369         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6370
6371         if (table == NULL)
6372                 return NULL;
6373
6374         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6375                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6376         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6377                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6378         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6379                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6380         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6382         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6383                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6384         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6385                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6386         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6388         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6389                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6390         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6391                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6392         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6393                 &sd->cache_nice_tries,
6394                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6395         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6396                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6397         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6398                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6399         /* &table[12] is terminator */
6400
6401         return table;
6402 }
6403
6404 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6405 {
6406         struct ctl_table *entry, *table;
6407         struct sched_domain *sd;
6408         int domain_num = 0, i;
6409         char buf[32];
6410
6411         for_each_domain(cpu, sd)
6412                 domain_num++;
6413         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6414         if (table == NULL)
6415                 return NULL;
6416
6417         i = 0;
6418         for_each_domain(cpu, sd) {
6419                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6420                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6421                 entry->mode = 0555;
6422                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6423                 entry++;
6424                 i++;
6425         }
6426         return table;
6427 }
6428
6429 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6430 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6431 {
6432         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6433         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6434         char buf[32];
6435
6436         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6437         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6438
6439         if (entry == NULL)
6440                 return;
6441
6442         for_each_online_cpu(i) {
6443                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6444                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6445                 entry->mode = 0555;
6446                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6447                 entry++;
6448         }
6449
6450         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6451         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6452 }
6453
6454 /* may be called multiple times per register */
6455 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6456 {
6457         if (sd_sysctl_header)
6458                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6459         sd_sysctl_header = NULL;
6460         if (sd_ctl_dir[0].child)
6461                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6462 }
6463 #else
6464 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6465 {
6466 }
6467 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6468 {
6469 }
6470 #endif
6471
6472 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6473 {
6474         if (!rq->online) {
6475                 const struct sched_class *class;
6476
6477                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6478                 rq->online = 1;
6479
6480                 for_each_class(class) {
6481                         if (class->rq_online)
6482                                 class->rq_online(rq);
6483                 }
6484         }
6485 }
6486
6487 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6488 {
6489         if (rq->online) {
6490                 const struct sched_class *class;
6491
6492                 for_each_class(class) {
6493                         if (class->rq_offline)
6494                                 class->rq_offline(rq);
6495                 }
6496
6497                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6498                 rq->online = 0;
6499         }
6500 }
6501
6502 /*
6503  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6504  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6505  */
6506 static int __cpuinit
6507 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6508 {
6509         struct task_struct *p;
6510         int cpu = (long)hcpu;
6511         unsigned long flags;
6512         struct rq *rq;
6513
6514         switch (action) {
6515
6516         case CPU_UP_PREPARE:
6517         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6518                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6519                 if (IS_ERR(p))
6520                         return NOTIFY_BAD;
6521                 kthread_bind(p, cpu);
6522                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6523                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6524                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6525                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6526                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6527                 break;
6528
6529         case CPU_ONLINE:
6530         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6531                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6532                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6533
6534                 /* Update our root-domain */
6535                 rq = cpu_rq(cpu);
6536                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6537                 if (rq->rd) {
6538                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6539
6540                         set_rq_online(rq);
6541                 }
6542                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6543                 break;
6544
6545 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6546         case CPU_UP_CANCELED:
6547         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6548                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6549                         break;
6550                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6551                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6552                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6553                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6554                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6555                 break;
6556
6557         case CPU_DEAD:
6558         case CPU_DEAD_FROZEN:
6559                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6560                 migrate_live_tasks(cpu);
6561                 rq = cpu_rq(cpu);
6562                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6563                 rq->migration_thread = NULL;
6564                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6565                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6566                 update_rq_clock(rq);
6567                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6568                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6569                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6570                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6571                 migrate_dead_tasks(cpu);
6572                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6573                 cpuset_unlock();
6574                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6575                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6576
6577                 /*
6578                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6579                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6580                  * the requestors.
6581                  */
6582                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6583                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6584                         struct migration_req *req;
6585
6586                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6587                                          struct migration_req, list);
6588                         list_del_init(&req->list);
6589                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6590                         complete(&req->done);
6591                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6592                 }
6593                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6594                 break;
6595
6596         case CPU_DYING:
6597         case CPU_DYING_FROZEN:
6598                 /* Update our root-domain */
6599                 rq = cpu_rq(cpu);
6600                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6601                 if (rq->rd) {
6602                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6603                         set_rq_offline(rq);
6604                 }
6605                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6606                 break;
6607 #endif
6608         }
6609         return NOTIFY_OK;
6610 }
6611
6612 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6613  * happens before everything else.
6614  */
6615 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6616         .notifier_call = migration_call,
6617         .priority = 10
6618 };
6619
6620 static int __init migration_init(void)
6621 {
6622         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6623         int err;
6624
6625         /* Start one for the boot CPU: */
6626         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6627         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6628         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6629         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6630
6631         return err;
6632 }
6633 early_initcall(migration_init);
6634 #endif
6635
6636 #ifdef CONFIG_SMP
6637
6638 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6639
6640 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6641                                   struct cpumask *groupmask)
6642 {
6643         struct sched_group *group = sd->groups;
6644         char str[256];
6645
6646         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), *sched_domain_span(sd));
6647         cpumask_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", str, sd->name);
6660
6661         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6662                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6663                                 "CPU%d\n", cpu);
6664         }
6665         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6666                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6667                                 " CPU%d\n", cpu);
6668         }
6669
6670         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6671         do {
6672                 if (!group) {
6673                         printk("\n");
6674                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6675                         break;
6676                 }
6677
6678                 if (!group->__cpu_power) {
6679                         printk(KERN_CONT "\n");
6680                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6681                                         "set\n");
6682                         break;
6683                 }
6684
6685                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6686                         printk(KERN_CONT "\n");
6687                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6688                         break;
6689                 }
6690
6691                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6692                         printk(KERN_CONT "\n");
6693                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6694                         break;
6695                 }
6696
6697                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6698
6699                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), *sched_group_cpus(group));
6700                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6701
6702                 group = group->next;
6703         } while (group != sd->groups);
6704         printk(KERN_CONT "\n");
6705
6706         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6707                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6708
6709         if (sd->parent &&
6710             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
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_var_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         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6729                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6730                 return;
6731         }
6732
6733         for (;;) {
6734                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6735                         break;
6736                 level++;
6737                 sd = sd->parent;
6738                 if (!sd)
6739                         break;
6740         }
6741         free_cpumask_var(groupmask);
6742 }
6743 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6744 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6745 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6746
6747 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6748 {
6749         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6750                 return 1;
6751
6752         /* Following flags need at least 2 groups */
6753         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6754                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6755                          SD_BALANCE_FORK |
6756                          SD_BALANCE_EXEC |
6757                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6758                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6759                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6760                         return 0;
6761         }
6762
6763         /* Following flags don't use groups */
6764         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6765                          SD_WAKE_AFFINE |
6766                          SD_WAKE_BALANCE))
6767                 return 0;
6768
6769         return 1;
6770 }
6771
6772 static int
6773 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6774 {
6775         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6776
6777         if (sd_degenerate(parent))
6778                 return 1;
6779
6780         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6781                 return 0;
6782
6783         /* Does parent contain flags not in child? */
6784         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6785         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6786                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6787         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6788         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6789                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6790                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6791                                 SD_BALANCE_FORK |
6792                                 SD_BALANCE_EXEC |
6793                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6794                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6795                 if (nr_node_ids == 1)
6796                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6797         }
6798         if (~cflags & pflags)
6799                 return 0;
6800
6801         return 1;
6802 }
6803
6804 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6805 {
6806         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6807
6808         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6809         free_cpumask_var(rd->online);
6810         free_cpumask_var(rd->span);
6811         kfree(rd);
6812 }
6813
6814 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6815 {
6816         unsigned long flags;
6817
6818         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6819
6820         if (rq->rd) {
6821                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6822
6823                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6824                         set_rq_offline(rq);
6825
6826                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6827
6828                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6829                         free_rootdomain(old_rd);
6830         }
6831
6832         atomic