e8819bc6f462c18761c11861b4808fd28223b431
[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 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next;
401
402         unsigned long nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
707 {
708         filp->private_data = inode->i_private;
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char *buf;
717         int r = 0;
718         int len = 0;
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
723                 len += 4;
724         }
725
726         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
727         if (!buf)
728                 return -ENOMEM;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
732                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
733                 else
734                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
735         }
736
737         r += sprintf(buf + r, "\n");
738         WARN_ON(r >= len + 2);
739
740         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
741
742         kfree(buf);
743
744         return r;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open   = sched_feat_open,
791         .read   = sched_feat_read,
792         .write  = sched_feat_write,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
829  * default: 1s
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
832
833 static __read_mostly int scheduler_running;
834
835 /*
836  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
837  * default: 0.95s
838  */
839 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
840
841 static inline u64 global_rt_period(void)
842 {
843         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 static inline u64 global_rt_runtime(void)
847 {
848         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
849                 return RUNTIME_INF;
850
851         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
979         __releases(rq->lock)
980 {
981         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
982 }
983
984 /*
985  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
986  */
987 static struct rq *this_rq_lock(void)
988         __acquires(rq->lock)
989 {
990         struct rq *rq;
991
992         local_irq_disable();
993         rq = this_rq();
994         spin_lock(&rq->lock);
995
996         return rq;
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 /*
1001  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1002  *
1003  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1004  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1005  * reschedule event.
1006  *
1007  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1008  * rq->lock.
1009  */
1010
1011 /*
1012  * Use hrtick when:
1013  *  - enabled by features
1014  *  - hrtimer is actually high res
1015  */
1016 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1017 {
1018         if (!sched_feat(HRTICK))
1019                 return 0;
1020         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1021                 return 0;
1022         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1023 }
1024
1025 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1026 {
1027         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1028                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * High-resolution timer tick.
1033  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1034  */
1035 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1036 {
1037         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1038
1039         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1040
1041         spin_lock(&rq->lock);
1042         update_rq_clock(rq);
1043         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1044         spin_unlock(&rq->lock);
1045
1046         return HRTIMER_NORESTART;
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050 /*
1051  * called from hardirq (IPI) context
1052  */
1053 static void __hrtick_start(void *arg)
1054 {
1055         struct rq *rq = arg;
1056
1057         spin_lock(&rq->lock);
1058         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1059         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1060         spin_unlock(&rq->lock);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called to set the hrtick timer state.
1065  *
1066  * called with rq->lock held and irqs disabled
1067  */
1068 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1069 {
1070         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1071         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1072
1073         hrtimer_set_expires(timer, time);
1074
1075         if (rq == this_rq()) {
1076                 hrtimer_restart(timer);
1077         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1078                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1079                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1080         }
1081 }
1082
1083 static int
1084 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1085 {
1086         int cpu = (int)(long)hcpu;
1087
1088         switch (action) {
1089         case CPU_UP_CANCELED:
1090         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1091         case CPU_DOWN_PREPARE:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1093         case CPU_DEAD:
1094         case CPU_DEAD_FROZEN:
1095                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1096                 return NOTIFY_OK;
1097         }
1098
1099         return NOTIFY_DONE;
1100 }
1101
1102 static __init void init_hrtick(void)
1103 {
1104         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1105 }
1106 #else
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1115 }
1116
1117 static inline void init_hrtick(void)
1118 {
1119 }
1120 #endif /* CONFIG_SMP */
1121
1122 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1123 {
1124 #ifdef CONFIG_SMP
1125         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1126
1127         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1128         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1129         rq->hrtick_csd.info = rq;
1130 #endif
1131
1132         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1133         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1134         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1135 }
1136 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1137 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_hrtick(void)
1146 {
1147 }
1148 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149
1150 /*
1151  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1152  *
1153  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1154  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1155  * the target CPU.
1156  */
1157 #ifdef CONFIG_SMP
1158
1159 #ifndef tsk_is_polling
1160 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1161 #endif
1162
1163 static void resched_task(struct task_struct *p)
1164 {
1165         int cpu;
1166
1167         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1168
1169         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1170                 return;
1171
1172         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1173
1174         cpu = task_cpu(p);
1175         if (cpu == smp_processor_id())
1176                 return;
1177
1178         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1179         smp_mb();
1180         if (!tsk_is_polling(p))
1181                 smp_send_reschedule(cpu);
1182 }
1183
1184 static void resched_cpu(int cpu)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1190                 return;
1191         resched_task(cpu_curr(cpu));
1192         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1193 }
1194
1195 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1196 /*
1197  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1198  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1199  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1200  * idle system the next event might even be infinite time into the
1201  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1202  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1203  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1204  * wheel for the next timer event.
1205  */
1206 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209
1210         if (cpu == smp_processor_id())
1211                 return;
1212
1213         /*
1214          * This is safe, as this function is called with the timer
1215          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1216          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1217          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1218          * timer into account automatically.
1219          */
1220         if (rq->curr != rq->idle)
1221                 return;
1222
1223         /*
1224          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1225          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1226          * idle task through an additional NOOP schedule()
1227          */
1228         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1229
1230         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1231         smp_mb();
1232         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1233                 smp_send_reschedule(cpu);
1234 }
1235 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1236
1237 #else /* !CONFIG_SMP */
1238 static void resched_task(struct task_struct *p)
1239 {
1240         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1241         set_tsk_need_resched(p);
1242 }
1243 #endif /* CONFIG_SMP */
1244
1245 #if BITS_PER_LONG == 32
1246 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1247 #else
1248 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1249 #endif
1250
1251 #define WMULT_SHIFT     32
1252
1253 /*
1254  * Shift right and round:
1255  */
1256 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1257
1258 /*
1259  * delta *= weight / lw
1260  */
1261 static unsigned long
1262 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1263                 struct load_weight *lw)
1264 {
1265         u64 tmp;
1266
1267         if (!lw->inv_weight) {
1268                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1269                         lw->inv_weight = 1;
1270                 else
1271                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1272                                 / (lw->weight+1);
1273         }
1274
1275         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1276         /*
1277          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1278          */
1279         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1280                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1281                         WMULT_SHIFT/2);
1282         else
1283                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1284
1285         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1286 }
1287
1288 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1289 {
1290         lw->weight += inc;
1291         lw->inv_weight = 0;
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1295 {
1296         lw->weight -= dec;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1302  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1303  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1304  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1305  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1306  * slice expiry etc.
1307  */
1308
1309 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1310 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1311
1312 /*
1313  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1314  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1315  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1316  * that remained on nice 0.
1317  *
1318  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1319  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1320  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1321  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1322  * the relative distance between them is ~25%.)
1323  */
1324 static const int prio_to_weight[40] = {
1325  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1326  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1327  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1328  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1329  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1330  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1331  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1332  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1333 };
1334
1335 /*
1336  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1337  *
1338  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1339  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1340  * into multiplications:
1341  */
1342 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1343  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1344  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1345  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1346  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1347  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1348  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1349  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1350  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1351 };
1352
1353 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1354
1355 /*
1356  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1357  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1358  * structures to the load-balancing proper:
1359  */
1360 struct rq_iterator {
1361         void *arg;
1362         struct task_struct *(*start)(void *);
1363         struct task_struct *(*next)(void *);
1364 };
1365
1366 #ifdef CONFIG_SMP
1367 static unsigned long
1368 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1369               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1370               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1371               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1372
1373 static int
1374 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1376                    struct rq_iterator *iterator);
1377 #endif
1378
1379 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1380 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1381 #else
1382 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1383 #endif
1384
1385 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1386 {
1387         update_load_add(&rq->load, load);
1388 }
1389
1390 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1391 {
1392         update_load_sub(&rq->load, load);
1393 }
1394
1395 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1396 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1397
1398 /*
1399  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1400  * leaving it for the final time.
1401  */
1402 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1403 {
1404         struct task_group *parent, *child;
1405         int ret;
1406
1407         rcu_read_lock();
1408         parent = &root_task_group;
1409 down:
1410         ret = (*down)(parent, data);
1411         if (ret)
1412                 goto out_unlock;
1413         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1414                 parent = child;
1415                 goto down;
1416
1417 up:
1418                 continue;
1419         }
1420         ret = (*up)(parent, data);
1421         if (ret)
1422                 goto out_unlock;
1423
1424         child = parent;
1425         parent = parent->parent;
1426         if (parent)
1427                 goto up;
1428 out_unlock:
1429         rcu_read_unlock();
1430
1431         return ret;
1432 }
1433
1434 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1435 {
1436         return 0;
1437 }
1438 #endif
1439
1440 #ifdef CONFIG_SMP
1441 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1442 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1443 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1444
1445 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1446 {
1447         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1448
1449         if (rq->nr_running)
1450                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1451
1452         return rq->avg_load_per_task;
1453 }
1454
1455 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1456
1457 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1458
1459 /*
1460  * Calculate and set the cpu's group shares.
1461  */
1462 static void
1463 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1464                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1465 {
1466         int boost = 0;
1467         unsigned long shares;
1468         unsigned long rq_weight;
1469
1470         if (!tg->se[cpu])
1471                 return;
1472
1473         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1474
1475         /*
1476          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1477          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1478          * get delayed by group starvation.
1479          */
1480         if (!rq_weight) {
1481                 boost = 1;
1482                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1483         }
1484
1485         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1486                 rq_weight = sd_rq_weight;
1487
1488         /*
1489          *           \Sum shares * rq_weight
1490          * shares =  -----------------------
1491          *               \Sum rq_weight
1492          *
1493          */
1494         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1495         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1496
1497         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1498                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1499                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1500                 unsigned long flags;
1501
1502                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1503                 /*
1504                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1505                  */
1506                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1507                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1508
1509                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1510                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1511         }
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1516  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1517  * parent group depends on the shares of its child groups.
1518  */
1519 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1520 {
1521         unsigned long rq_weight = 0;
1522         unsigned long shares = 0;
1523         struct sched_domain *sd = data;
1524         int i;
1525
1526         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1527                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1528                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1529         }
1530
1531         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1532                 shares = tg->shares;
1533
1534         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1535                 shares = tg->shares;
1536
1537         if (!rq_weight)
1538                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1539
1540         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1541                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1542
1543         return 0;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1548  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1549  * group is a fraction of its parents load.
1550  */
1551 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1552 {
1553         unsigned long load;
1554         long cpu = (long)data;
1555
1556         if (!tg->parent) {
1557                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1558         } else {
1559                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1560                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1561                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1562         }
1563
1564         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1565
1566         return 0;
1567 }
1568
1569 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1570 {
1571         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1572         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1573
1574         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1575                 sd->last_update = now;
1576                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1577         }
1578 }
1579
1580 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1581 {
1582         spin_unlock(&rq->lock);
1583         update_shares(sd);
1584         spin_lock(&rq->lock);
1585 }
1586
1587 static void update_h_load(long cpu)
1588 {
1589         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1590 }
1591
1592 #else
1593
1594 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1595 {
1596 }
1597
1598 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1599 {
1600 }
1601
1602 #endif
1603
1604 #endif
1605
1606 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1607 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1608 {
1609 #ifdef CONFIG_SMP
1610         cfs_rq->shares = shares;
1611 #endif
1612 }
1613 #endif
1614
1615 #include "sched_stats.h"
1616 #include "sched_idletask.c"
1617 #include "sched_fair.c"
1618 #include "sched_rt.c"
1619 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1620 # include "sched_debug.c"
1621 #endif
1622
1623 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1624 #define for_each_class(class) \
1625    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1626
1627 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1628 {
1629         rq->nr_running++;
1630 }
1631
1632 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1633 {
1634         rq->nr_running--;
1635 }
1636
1637 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1638 {
1639         if (task_has_rt_policy(p)) {
1640                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1641                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1642                 return;
1643         }
1644
1645         /*
1646          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1647          */
1648         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1649                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1650                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1651                 return;
1652         }
1653
1654         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1655         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1656 }
1657
1658 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1659 {
1660         s64 diff = sample - *avg;
1661         *avg += diff >> 3;
1662 }
1663
1664 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1665 {
1666         sched_info_queued(p);
1667         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1668         p->se.on_rq = 1;
1669 }
1670
1671 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1672 {
1673         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1674                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1675                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1676                 p->se.last_wakeup = 0;
1677         }
1678
1679         sched_info_dequeued(p);
1680         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1681         p->se.on_rq = 0;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1686  */
1687 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1688 {
1689         return p->static_prio;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1694  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1695  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1696  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1697  * estimator recalculates.
1698  */
1699 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1700 {
1701         int prio;
1702
1703         if (task_has_rt_policy(p))
1704                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1705         else
1706                 prio = __normal_prio(p);
1707         return prio;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1712  * taken into account by the scheduler. This value might
1713  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1714  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1715  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1716  */
1717 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1718 {
1719         p->normal_prio = normal_prio(p);
1720         /*
1721          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1722          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1723          * to the normal priority:
1724          */
1725         if (!rt_prio(p->prio))
1726                 return p->normal_prio;
1727         return p->prio;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * activate_task - move a task to the runqueue.
1732  */
1733 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1734 {
1735         if (task_contributes_to_load(p))
1736                 rq->nr_uninterruptible--;
1737
1738         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1739         inc_nr_running(rq);
1740 }
1741
1742 /*
1743  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1744  */
1745 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1746 {
1747         if (task_contributes_to_load(p))
1748                 rq->nr_uninterruptible++;
1749
1750         dequeue_task(rq, p, sleep);
1751         dec_nr_running(rq);
1752 }
1753
1754 /**
1755  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1756  * @p: the task in question.
1757  */
1758 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1759 {
1760         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1761 }
1762
1763 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1764 {
1765         set_task_rq(p, cpu);
1766 #ifdef CONFIG_SMP
1767         /*
1768          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1769          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1770          * per-task data have been completed by this moment.
1771          */
1772         smp_wmb();
1773         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1774 #endif
1775 }
1776
1777 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1778                                        const struct sched_class *prev_class,
1779                                        int oldprio, int running)
1780 {
1781         if (prev_class != p->sched_class) {
1782                 if (prev_class->switched_from)
1783                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1784                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1785         } else
1786                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1787 }
1788
1789 #ifdef CONFIG_SMP
1790
1791 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1792 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1793 {
1794         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Is this task likely cache-hot:
1799  */
1800 static int
1801 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1802 {
1803         s64 delta;
1804
1805         /*
1806          * Buddy candidates are cache hot:
1807          */
1808         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1809                 return 1;
1810
1811         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1812                 return 0;
1813
1814         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1815                 return 1;
1816         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1817                 return 0;
1818
1819         delta = now - p->se.exec_start;
1820
1821         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1822 }
1823
1824
1825 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1826 {
1827         int old_cpu = task_cpu(p);
1828         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1829         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1830                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1831         u64 clock_offset;
1832
1833         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1834
1835 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1836         if (p->se.wait_start)
1837                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1838         if (p->se.sleep_start)
1839                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1840         if (p->se.block_start)
1841                 p->se.block_start -= clock_offset;
1842         if (old_cpu != new_cpu) {
1843                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1844                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1845                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1846         }
1847 #endif
1848         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1849                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1850
1851         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1852 }
1853
1854 struct migration_req {
1855         struct list_head list;
1856
1857         struct task_struct *task;
1858         int dest_cpu;
1859
1860         struct completion done;
1861 };
1862
1863 /*
1864  * The task's runqueue lock must be held.
1865  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1866  */
1867 static int
1868 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1869 {
1870         struct rq *rq = task_rq(p);
1871
1872         /*
1873          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1874          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1875          */
1876         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1877                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1878                 return 0;
1879         }
1880
1881         init_completion(&req->done);
1882         req->task = p;
1883         req->dest_cpu = dest_cpu;
1884         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1885
1886         return 1;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1891  *
1892  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1893  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1894  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1895  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1896  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1897  * @p has remained unscheduled the whole time.
1898  *
1899  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1900  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1901  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1902  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1903  * waiting to become inactive.
1904  */
1905 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1906 {
1907         unsigned long flags;
1908         int running, on_rq;
1909         unsigned long ncsw;
1910         struct rq *rq;
1911
1912         for (;;) {
1913                 /*
1914                  * We do the initial early heuristics without holding
1915                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1916                  * the runqueue lock when things look like they will
1917                  * work out!
1918                  */
1919                 rq = task_rq(p);
1920
1921                 /*
1922                  * If the task is actively running on another CPU
1923                  * still, just relax and busy-wait without holding
1924                  * any locks.
1925                  *
1926                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1927                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1928                  * But we don't care, since "task_running()" will
1929                  * return false if the runqueue has changed and p
1930                  * is actually now running somewhere else!
1931                  */
1932                 while (task_running(rq, p)) {
1933                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1934                                 return 0;
1935                         cpu_relax();
1936                 }
1937
1938                 /*
1939                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1940                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1941                  * just go back and repeat.
1942                  */
1943                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1944                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1945                 running = task_running(rq, p);
1946                 on_rq = p->se.on_rq;
1947                 ncsw = 0;
1948                 if (!match_state || p->state == match_state)
1949                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1950                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1951
1952                 /*
1953                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1954                  */
1955                 if (unlikely(!ncsw))
1956                         break;
1957
1958                 /*
1959                  * Was it really running after all now that we
1960                  * checked with the proper locks actually held?
1961                  *
1962                  * Oops. Go back and try again..
1963                  */
1964                 if (unlikely(running)) {
1965                         cpu_relax();
1966                         continue;
1967                 }
1968
1969                 /*
1970                  * It's not enough that it's not actively running,
1971                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1972                  * preempted!
1973                  *
1974                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1975                  * running right now), it's preempted, and we should
1976                  * yield - it could be a while.
1977                  */
1978                 if (unlikely(on_rq)) {
1979                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1980                         continue;
1981                 }
1982
1983                 /*
1984                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1985                  * runnable, which means that it will never become
1986                  * running in the future either. We're all done!
1987                  */
1988                 break;
1989         }
1990
1991         return ncsw;
1992 }
1993
1994 /***
1995  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1996  * @p: the to-be-kicked thread
1997  *
1998  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1999  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2000  *
2001  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2002  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2003  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2004  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2005  * achieved as well.
2006  */
2007 void kick_process(struct task_struct *p)
2008 {
2009         int cpu;
2010
2011         preempt_disable();
2012         cpu = task_cpu(p);
2013         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2014                 smp_send_reschedule(cpu);
2015         preempt_enable();
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2020  * according to the scheduling class and "nice" value.
2021  *
2022  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2023  * balance conservatively.
2024  */
2025 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2026 {
2027         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2028         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2029
2030         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2031                 return total;
2032
2033         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2034 }
2035
2036 /*
2037  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2038  * according to the scheduling class and "nice" value.
2039  */
2040 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2041 {
2042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2043         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2044
2045         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2046                 return total;
2047
2048         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2053  * domain.
2054  */
2055 static struct sched_group *
2056 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2057 {
2058         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2059         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2060         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2061         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2062
2063         do {
2064                 unsigned long load, avg_load;
2065                 int local_group;
2066                 int i;
2067
2068                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2069                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2070                         continue;
2071
2072                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2073
2074                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2075                 avg_load = 0;
2076
2077                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2078                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2079                         if (local_group)
2080                                 load = source_load(i, load_idx);
2081                         else
2082                                 load = target_load(i, load_idx);
2083
2084                         avg_load += load;
2085                 }
2086
2087                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2088                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2089                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2090
2091                 if (local_group) {
2092                         this_load = avg_load;
2093                         this = group;
2094                 } else if (avg_load < min_load) {
2095                         min_load = avg_load;
2096                         idlest = group;
2097                 }
2098         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2099
2100         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2101                 return NULL;
2102         return idlest;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2107  */
2108 static int
2109 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2110                 cpumask_t *tmp)
2111 {
2112         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2113         int idlest = -1;
2114         int i;
2115
2116         /* Traverse only the allowed CPUs */
2117         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2118
2119         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2120                 load = weighted_cpuload(i);
2121
2122                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2123                         min_load = load;
2124                         idlest = i;
2125                 }
2126         }
2127
2128         return idlest;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2133  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2134  * SD_BALANCE_EXEC.
2135  *
2136  * Balance, ie. select the least loaded group.
2137  *
2138  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2139  *
2140  * preempt must be disabled.
2141  */
2142 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2143 {
2144         struct task_struct *t = current;
2145         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2146
2147         for_each_domain(cpu, tmp) {
2148                 /*
2149                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2150                  */
2151                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2152                         break;
2153                 if (tmp->flags & flag)
2154                         sd = tmp;
2155         }
2156
2157         if (sd)
2158                 update_shares(sd);
2159
2160         while (sd) {
2161                 cpumask_t span, tmpmask;
2162                 struct sched_group *group;
2163                 int new_cpu, weight;
2164
2165                 if (!(sd->flags & flag)) {
2166                         sd = sd->child;
2167                         continue;
2168                 }
2169
2170                 span = sd->span;
2171                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2172                 if (!group) {
2173                         sd = sd->child;
2174                         continue;
2175                 }
2176
2177                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2178                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2179                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2180                         sd = sd->child;
2181                         continue;
2182                 }
2183
2184                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2185                 cpu = new_cpu;
2186                 sd = NULL;
2187                 weight = cpus_weight(span);
2188                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2189                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2190                                 break;
2191                         if (tmp->flags & flag)
2192                                 sd = tmp;
2193                 }
2194                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2195         }
2196
2197         return cpu;
2198 }
2199
2200 #endif /* CONFIG_SMP */
2201
2202 /***
2203  * try_to_wake_up - wake up a thread
2204  * @p: the to-be-woken-up thread
2205  * @state: the mask of task states that can be woken
2206  * @sync: do a synchronous wakeup?
2207  *
2208  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2209  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2210  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2211  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2212  * runnable without the overhead of this.
2213  *
2214  * returns failure only if the task is already active.
2215  */
2216 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2217 {
2218         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2219         unsigned long flags;
2220         long old_state;
2221         struct rq *rq;
2222
2223         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2224                 sync = 0;
2225
2226 #ifdef CONFIG_SMP
2227         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2228                 struct sched_domain *sd;
2229
2230                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2231                 cpu = task_cpu(p);
2232
2233                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2234                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2235                                 update_shares(sd);
2236                                 break;
2237                         }
2238                 }
2239         }
2240 #endif
2241
2242         smp_wmb();
2243         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2244         old_state = p->state;
2245         if (!(old_state & state))
2246                 goto out;
2247
2248         if (p->se.on_rq)
2249                 goto out_running;
2250
2251         cpu = task_cpu(p);
2252         orig_cpu = cpu;
2253         this_cpu = smp_processor_id();
2254
2255 #ifdef CONFIG_SMP
2256         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2257                 goto out_activate;
2258
2259         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2260         if (cpu != orig_cpu) {
2261                 set_task_cpu(p, cpu);
2262                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2263                 /* might preempt at this point */
2264                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2265                 old_state = p->state;
2266                 if (!(old_state & state))
2267                         goto out;
2268                 if (p->se.on_rq)
2269                         goto out_running;
2270
2271                 this_cpu = smp_processor_id();
2272                 cpu = task_cpu(p);
2273         }
2274
2275 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2276         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2277         if (cpu == this_cpu)
2278                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2279         else {
2280                 struct sched_domain *sd;
2281                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2282                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2283                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2284                                 break;
2285                         }
2286                 }
2287         }
2288 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2289
2290 out_activate:
2291 #endif /* CONFIG_SMP */
2292         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2293         if (sync)
2294                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2295         if (orig_cpu != cpu)
2296                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2297         if (cpu == this_cpu)
2298                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2299         else
2300                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2301         update_rq_clock(rq);
2302         activate_task(rq, p, 1);
2303         success = 1;
2304
2305 out_running:
2306         trace_sched_wakeup(rq, p);
2307         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2308
2309         p->state = TASK_RUNNING;
2310 #ifdef CONFIG_SMP
2311         if (p->sched_class->task_wake_up)
2312                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2313 #endif
2314 out:
2315         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2316
2317         task_rq_unlock(rq, &flags);
2318
2319         return success;
2320 }
2321
2322 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2323 {
2324         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2325 }
2326 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2327
2328 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2329 {
2330         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2335  * p is forked by current.
2336  *
2337  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2338  */
2339 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2340 {
2341         p->se.exec_start                = 0;
2342         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2343         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2344         p->se.last_wakeup               = 0;
2345         p->se.avg_overlap               = 0;
2346
2347 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2348         p->se.wait_start                = 0;
2349         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2350         p->se.sleep_start               = 0;
2351         p->se.block_start               = 0;
2352         p->se.sleep_max                 = 0;
2353         p->se.block_max                 = 0;
2354         p->se.exec_max                  = 0;
2355         p->se.slice_max                 = 0;
2356         p->se.wait_max                  = 0;
2357 #endif
2358
2359         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2360         p->se.on_rq = 0;
2361         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2362
2363 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2364         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2365 #endif
2366
2367         /*
2368          * We mark the process as running here, but have not actually
2369          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2370          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2371          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2372          */
2373         p->state = TASK_RUNNING;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * fork()/clone()-time setup:
2378  */
2379 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2380 {
2381         int cpu = get_cpu();
2382
2383         __sched_fork(p);
2384
2385 #ifdef CONFIG_SMP
2386         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2387 #endif
2388         set_task_cpu(p, cpu);
2389
2390         /*
2391          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2392          */
2393         p->prio = current->normal_prio;
2394         if (!rt_prio(p->prio))
2395                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2396
2397 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2398         if (likely(sched_info_on()))
2399                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2400 #endif
2401 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2402         p->oncpu = 0;
2403 #endif
2404 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2405         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2406         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2407 #endif
2408         put_cpu();
2409 }
2410
2411 /*
2412  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2413  *
2414  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2415  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2416  * on the runqueue and wakes it.
2417  */
2418 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2419 {
2420         unsigned long flags;
2421         struct rq *rq;
2422
2423         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2424         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2425         update_rq_clock(rq);
2426
2427         p->prio = effective_prio(p);
2428
2429         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2430                 activate_task(rq, p, 0);
2431         } else {
2432                 /*
2433                  * Let the scheduling class do new task startup
2434                  * management (if any):
2435                  */
2436                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2437                 inc_nr_running(rq);
2438         }
2439         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2440         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442         if (p->sched_class->task_wake_up)
2443                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2444 #endif
2445         task_rq_unlock(rq, &flags);
2446 }
2447
2448 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2449
2450 /**
2451  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2452  * @notifier: notifier struct to register
2453  */
2454 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2455 {
2456         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2457 }
2458 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2459
2460 /**
2461  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2462  * @notifier: notifier struct to unregister
2463  *
2464  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2465  */
2466 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2467 {
2468         hlist_del(&notifier->link);
2469 }
2470 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2471
2472 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2473 {
2474         struct preempt_notifier *notifier;
2475         struct hlist_node *node;
2476
2477         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2478                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2479 }
2480
2481 static void
2482 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2483                                  struct task_struct *next)
2484 {
2485         struct preempt_notifier *notifier;
2486         struct hlist_node *node;
2487
2488         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2489                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2490 }
2491
2492 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2493
2494 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2495 {
2496 }
2497
2498 static void
2499 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2500                                  struct task_struct *next)
2501 {
2502 }
2503
2504 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2505
2506 /**
2507  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2508  * @rq: the runqueue preparing to switch
2509  * @prev: the current task that is being switched out
2510  * @next: the task we are going to switch to.
2511  *
2512  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2513  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2514  * switch.
2515  *
2516  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2517  * hooks.
2518  */
2519 static inline void
2520 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2521                     struct task_struct *next)
2522 {
2523         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2524         prepare_lock_switch(rq, next);
2525         prepare_arch_switch(next);
2526 }
2527
2528 /**
2529  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2530  * @rq: runqueue associated with task-switch
2531  * @prev: the thread we just switched away from.
2532  *
2533  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2534  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2535  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2536  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2537  *
2538  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2539  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2540  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2541  * details.)
2542  */
2543 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2544         __releases(rq->lock)
2545 {
2546         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2547         long prev_state;
2548
2549         rq->prev_mm = NULL;
2550
2551         /*
2552          * A task struct has one reference for the use as "current".
2553          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2554          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2555          * the scheduled task must drop that reference.
2556          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2557          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2558          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2559          * be dropped twice.
2560          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2561          */
2562         prev_state = prev->state;
2563         finish_arch_switch(prev);
2564         finish_lock_switch(rq, prev);
2565 #ifdef CONFIG_SMP
2566         if (current->sched_class->post_schedule)
2567                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2568 #endif
2569
2570         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2571         if (mm)
2572                 mmdrop(mm);
2573         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2574                 /*
2575                  * Remove function-return probe instances associated with this
2576                  * task and put them back on the free list.
2577                  */
2578                 kprobe_flush_task(prev);
2579                 put_task_struct(prev);
2580         }
2581 }
2582
2583 /**
2584  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2585  * @prev: the thread we just switched away from.
2586  */
2587 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2588         __releases(rq->lock)
2589 {
2590         struct rq *rq = this_rq();
2591
2592         finish_task_switch(rq, prev);
2593 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2594         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2595         preempt_enable();
2596 #endif
2597         if (current->set_child_tid)
2598                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2599 }
2600
2601 /*
2602  * context_switch - switch to the new MM and the new
2603  * thread's register state.
2604  */
2605 static inline void
2606 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2607                struct task_struct *next)
2608 {
2609         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2610
2611         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2612         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2613         mm = next->mm;
2614         oldmm = prev->active_mm;
2615         /*
2616          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2617          * combine the page table reload and the switch backend into
2618          * one hypercall.
2619          */
2620         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2621
2622         if (unlikely(!mm)) {
2623                 next->active_mm = oldmm;
2624                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2625                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2626         } else
2627                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2628
2629         if (unlikely(!prev->mm)) {
2630                 prev->active_mm = NULL;
2631                 rq->prev_mm = oldmm;
2632         }
2633         /*
2634          * Since the runqueue lock will be released by the next
2635          * task (which is an invalid locking op but in the case
2636          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2637          * do an early lockdep release here:
2638          */
2639 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2640         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2641 #endif
2642
2643         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2644         switch_to(prev, next, prev);
2645
2646         barrier();
2647         /*
2648          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2649          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2650          * frame will be invalid.
2651          */
2652         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2653 }
2654
2655 /*
2656  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2657  *
2658  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2659  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2660  * number of context switches performed since bootup.
2661  */
2662 unsigned long nr_running(void)
2663 {
2664         unsigned long i, sum = 0;
2665
2666         for_each_online_cpu(i)
2667                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2668
2669         return sum;
2670 }
2671
2672 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2673 {
2674         unsigned long i, sum = 0;
2675
2676         for_each_possible_cpu(i)
2677                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2678
2679         /*
2680          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2681          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2682          */
2683         if (unlikely((long)sum < 0))
2684                 sum = 0;
2685
2686         return sum;
2687 }
2688
2689 unsigned long long nr_context_switches(void)
2690 {
2691         int i;
2692         unsigned long long sum = 0;
2693
2694         for_each_possible_cpu(i)
2695                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2696
2697         return sum;
2698 }
2699
2700 unsigned long nr_iowait(void)
2701 {
2702         unsigned long i, sum = 0;
2703
2704         for_each_possible_cpu(i)
2705                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2706
2707         return sum;
2708 }
2709
2710 unsigned long nr_active(void)
2711 {
2712         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2713
2714         for_each_online_cpu(i) {
2715                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2716                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2717         }
2718
2719         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2720                 uninterruptible = 0;
2721
2722         return running + uninterruptible;
2723 }
2724
2725 /*
2726  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2727  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2728  */
2729 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2730 {
2731         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2732         int i, scale;
2733
2734         this_rq->nr_load_updates++;
2735
2736         /* Update our load: */
2737         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2738                 unsigned long old_load, new_load;
2739
2740                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2741
2742                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2743                 new_load = this_load;
2744                 /*
2745                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2746                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2747                  * example.
2748                  */
2749                 if (new_load > old_load)
2750                         new_load += scale-1;
2751                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2752         }
2753 }
2754
2755 #ifdef CONFIG_SMP
2756
2757 /*
2758  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2759  *
2760  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2761  * you need to do so manually before calling.
2762  */
2763 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2764         __acquires(rq1->lock)
2765         __acquires(rq2->lock)
2766 {
2767         BUG_ON(!irqs_disabled());
2768         if (rq1 == rq2) {
2769                 spin_lock(&rq1->lock);
2770                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2771         } else {
2772                 if (rq1 < rq2) {
2773                         spin_lock(&rq1->lock);
2774                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2775                 } else {
2776                         spin_lock(&rq2->lock);
2777                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2778                 }
2779         }
2780         update_rq_clock(rq1);
2781         update_rq_clock(rq2);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2786  *
2787  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2788  * you need to do so manually after calling.
2789  */
2790 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2791         __releases(rq1->lock)
2792         __releases(rq2->lock)
2793 {
2794         spin_unlock(&rq1->lock);
2795         if (rq1 != rq2)
2796                 spin_unlock(&rq2->lock);
2797         else
2798                 __release(rq2->lock);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2803  */
2804 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2805         __releases(this_rq->lock)
2806         __acquires(busiest->lock)
2807         __acquires(this_rq->lock)
2808 {
2809         int ret = 0;
2810
2811         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2812                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2813                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2814                 BUG_ON(1);
2815         }
2816         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2817                 if (busiest < this_rq) {
2818                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2819                         spin_lock(&busiest->lock);
2820                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2821                         ret = 1;
2822                 } else
2823                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2824         }
2825         return ret;
2826 }
2827
2828 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2829         __releases(busiest->lock)
2830 {
2831         spin_unlock(&busiest->lock);
2832         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2833 }
2834
2835 /*
2836  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2837  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2838  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2839  * the cpu_allowed mask is restored.
2840  */
2841 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2842 {
2843         struct migration_req req;
2844         unsigned long flags;
2845         struct rq *rq;
2846
2847         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2848         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2849             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2850                 goto out;
2851
2852         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2853         /* force the process onto the specified CPU */
2854         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2855                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2856                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2857
2858                 get_task_struct(mt);
2859                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2860                 wake_up_process(mt);
2861                 put_task_struct(mt);
2862                 wait_for_completion(&req.done);
2863
2864                 return;
2865         }
2866 out:
2867         task_rq_unlock(rq, &flags);
2868 }
2869
2870 /*
2871  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2872  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2873  */
2874 void sched_exec(void)
2875 {
2876         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2877         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2878         put_cpu();
2879         if (new_cpu != this_cpu)
2880                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2885  * Both runqueues must be locked.
2886  */
2887 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2888                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2889 {
2890         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2891         set_task_cpu(p, this_cpu);
2892         activate_task(this_rq, p, 0);
2893         /*
2894          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2895          * to be always true for them.
2896          */
2897         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2902  */
2903 static
2904 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2905                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2906                      int *all_pinned)
2907 {
2908         /*
2909          * We do not migrate tasks that are:
2910          * 1) running (obviously), or
2911          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2912          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2913          */
2914         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2915                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2916                 return 0;
2917         }
2918         *all_pinned = 0;
2919
2920         if (task_running(rq, p)) {
2921                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2922                 return 0;
2923         }
2924
2925         /*
2926          * Aggressive migration if:
2927          * 1) task is cache cold, or
2928          * 2) too many balance attempts have failed.
2929          */
2930
2931         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2932                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2933 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2934                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2935                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2936                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2937                 }
2938 #endif
2939                 return 1;
2940         }
2941
2942         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2943                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2944                 return 0;
2945         }
2946         return 1;
2947 }
2948
2949 static unsigned long
2950 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2951               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2952               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2953               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2954 {
2955         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2956         struct task_struct *p;
2957         long rem_load_move = max_load_move;
2958
2959         if (max_load_move == 0)
2960                 goto out;
2961
2962         pinned = 1;
2963
2964         /*
2965          * Start the load-balancing iterator:
2966          */
2967         p = iterator->start(iterator->arg);
2968 next:
2969         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2970                 goto out;
2971
2972         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2973             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2974                 p = iterator->next(iterator->arg);
2975                 goto next;
2976         }
2977
2978         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2979         pulled++;
2980         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2981
2982         /*
2983          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2984          */
2985         if (rem_load_move > 0) {
2986                 if (p->prio < *this_best_prio)
2987                         *this_best_prio = p->prio;
2988                 p = iterator->next(iterator->arg);
2989                 goto next;
2990         }
2991 out:
2992         /*
2993          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2994          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2995          * inside pull_task().
2996          */
2997         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2998
2999         if (all_pinned)
3000                 *all_pinned = pinned;
3001
3002         return max_load_move - rem_load_move;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3007  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3008  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3009  *
3010  * Called with both runqueues locked.
3011  */
3012 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3013                       unsigned long max_load_move,
3014                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3015                       int *all_pinned)
3016 {
3017         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3018         unsigned long total_load_moved = 0;
3019         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3020
3021         do {
3022                 total_load_moved +=
3023                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3024                                 max_load_move - total_load_moved,
3025                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3026                 class = class->next;
3027
3028                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3029                         break;
3030
3031         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3032
3033         return total_load_moved > 0;
3034 }
3035
3036 static int
3037 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3038                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3039                    struct rq_iterator *iterator)
3040 {
3041         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3042         int pinned = 0;
3043
3044         while (p) {
3045                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3046                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3047                         /*
3048                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3049                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3050                          * stats here rather than inside pull_task().
3051                          */
3052                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3053
3054                         return 1;
3055                 }
3056                 p = iterator->next(iterator->arg);
3057         }
3058
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3064  * part of active balancing operations within "domain".
3065  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3066  *
3067  * Called with both runqueues locked.
3068  */
3069 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3070                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3071 {
3072         const struct sched_class *class;
3073
3074         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3075                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3076                         return 1;
3077
3078         return 0;
3079 }
3080
3081 /*
3082  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3083  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3084  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3085  */
3086 static struct sched_group *
3087 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3088                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3089                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3090 {
3091         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3092         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3093         unsigned long max_pull;
3094         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3095         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3096         int load_idx, group_imb = 0;
3097 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3098         int power_savings_balance = 1;
3099         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3100         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3101         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3102 #endif
3103
3104         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3105         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3106         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3107
3108         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3109                 load_idx = sd->busy_idx;
3110         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3111                 load_idx = sd->newidle_idx;
3112         else
3113                 load_idx = sd->idle_idx;
3114
3115         do {
3116                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3117                 int local_group;
3118                 int i;
3119                 int __group_imb = 0;
3120                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3121                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3122                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3123                 unsigned long avg_load_per_task;
3124
3125                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3126
3127                 if (local_group)
3128                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3129
3130                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3131                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3132                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3133
3134                 max_cpu_load = 0;
3135                 min_cpu_load = ~0UL;
3136
3137                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3138                         struct rq *rq;
3139
3140                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3141                                 continue;
3142
3143                         rq = cpu_rq(i);
3144
3145                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3146                                 *sd_idle = 0;
3147
3148                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3149                         if (local_group) {
3150                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3151                                         first_idle_cpu = 1;
3152                                         balance_cpu = i;
3153                                 }
3154
3155                                 load = target_load(i, load_idx);
3156                         } else {
3157                                 load = source_load(i, load_idx);
3158                                 if (load > max_cpu_load)
3159                                         max_cpu_load = load;
3160                                 if (min_cpu_load > load)
3161                                         min_cpu_load = load;
3162                         }
3163
3164                         avg_load += load;
3165                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3166                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3167
3168                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3169                 }
3170
3171                 /*
3172                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3173                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3174                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3175                  * to do the newly idle load balance.
3176                  */
3177                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3178                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3179                         *balance = 0;
3180                         goto ret;
3181                 }
3182
3183                 total_load += avg_load;
3184                 total_pwr += group->__cpu_power;
3185
3186                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3187                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3188                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3189
3190
3191                 /*
3192                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3193                  * than the average weight of two tasks.
3194                  *
3195                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3196                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3197                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3198                  *      the hierarchy?
3199                  */
3200                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3201                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3202
3203                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3204                         __group_imb = 1;
3205
3206                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3207
3208                 if (local_group) {
3209                         this_load = avg_load;
3210                         this = group;
3211                         this_nr_running = sum_nr_running;
3212                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3213                 } else if (avg_load > max_load &&
3214                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3215                         max_load = avg_load;
3216                         busiest = group;
3217                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3218                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3219                         group_imb = __group_imb;
3220                 }
3221
3222 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3223                 /*
3224                  * Busy processors will not participate in power savings
3225                  * balance.
3226                  */
3227                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3228                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3229                         goto group_next;
3230
3231                 /*
3232                  * If the local group is idle or completely loaded
3233                  * no need to do power savings balance at this domain
3234                  */
3235                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3236                                     !this_nr_running))
3237                         power_savings_balance = 0;
3238
3239                 /*
3240                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3241                  * don't include that group in power savings calculations
3242                  */
3243                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3244                     || !sum_nr_running)
3245                         goto group_next;
3246
3247                 /*
3248                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3249                  * This is the group from where we need to pick up the load
3250                  * for saving power
3251                  */
3252                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3253                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3254                      first_cpu(group->cpumask) <
3255                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3256                         group_min = group;
3257                         min_nr_running = sum_nr_running;
3258                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3259                                                 sum_nr_running;
3260                 }
3261
3262                 /*
3263                  * Calculate the group which is almost near its
3264                  * capacity but still has some space to pick up some load
3265                  * from other group and save more power
3266                  */
3267                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3268                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3269                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3270                              first_cpu(group->cpumask) >
3271                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3272                                 group_leader = group;
3273                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3274                         }
3275                 }
3276 group_next:
3277 #endif
3278                 group = group->next;
3279         } while (group != sd->groups);
3280
3281         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3282                 goto out_balanced;
3283
3284         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3285
3286         if (this_load >= avg_load ||
3287                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3288                 goto out_balanced;
3289
3290         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3291         if (group_imb)
3292                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3293
3294         /*
3295          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3296          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3297          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3298          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3299          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3300          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3301          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3302          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3303          * appear as very large values with unsigned longs.
3304          */
3305         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3306                 goto out_balanced;
3307
3308         /*
3309          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3310          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3311          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3312          */
3313         if (max_load < avg_load) {
3314                 *imbalance = 0;
3315                 goto small_imbalance;
3316         }
3317
3318         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3319         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3320
3321         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3322         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3323                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3324                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3325
3326         /*
3327          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3328          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3329          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3330          * moved
3331          */
3332         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3333                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3334                 unsigned int imbn;
3335
3336 small_imbalance:
3337                 pwr_move = pwr_now = 0;
3338                 imbn = 2;
3339                 if (this_nr_running) {
3340                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3341                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3342                                 imbn = 1;
3343                 } else
3344                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3345
3346                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3347                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3348                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3349                         return busiest;
3350                 }
3351
3352                 /*
3353                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3354                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3355                  * moving them.
3356                  */
3357
3358                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3359                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3360                 pwr_now += this->__cpu_power *
3361                                 min(this_load_per_task, this_load);
3362                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3363
3364                 /* Amount of load we'd subtract */
3365                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3366                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3367                 if (max_load > tmp)
3368                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3369                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3370
3371                 /* Amount of load we'd add */
3372                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3373                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3374                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3375                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3376                 else
3377                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3378                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3379                 pwr_move += this->__cpu_power *
3380                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3381                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3382
3383                 /* Move if we gain throughput */
3384                 if (pwr_move > pwr_now)
3385                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3386         }
3387
3388         return busiest;
3389
3390 out_balanced:
3391 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3392         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3393                 goto ret;
3394
3395         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3396                 *imbalance = min_load_per_task;
3397                 return group_min;
3398         }
3399 #endif
3400 ret:
3401         *imbalance = 0;
3402         return NULL;
3403 }
3404
3405 /*
3406  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3407  */
3408 static struct rq *
3409 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3410                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3411 {
3412         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3413         unsigned long max_load = 0;
3414         int i;
3415
3416         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3417                 unsigned long wl;
3418
3419                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3420                         continue;
3421
3422                 rq = cpu_rq(i);
3423                 wl = weighted_cpuload(i);
3424
3425                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3426                         continue;
3427
3428                 if (wl > max_load) {
3429                         max_load = wl;
3430                         busiest = rq;
3431                 }
3432         }
3433
3434         return busiest;
3435 }
3436
3437 /*
3438  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3439  * so long as it is large enough.
3440  */
3441 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3442
3443 /*
3444  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3445  * tasks if there is an imbalance.
3446  */
3447 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3448                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3449                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3450 {
3451         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3452         struct sched_group *group;
3453         unsigned long imbalance;
3454         struct rq *busiest;
3455         unsigned long flags;
3456
3457         cpus_setall(*cpus);
3458
3459         /*
3460          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3461          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3462          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3463          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3464          */
3465         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3466             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3467                 sd_idle = 1;
3468
3469         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3470
3471 redo:
3472         update_shares(sd);
3473         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3474                                    cpus, balance);
3475
3476         if (*balance == 0)
3477                 goto out_balanced;
3478
3479         if (!group) {
3480                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3481                 goto out_balanced;
3482         }
3483
3484         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3485         if (!busiest) {
3486                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3487                 goto out_balanced;
3488         }
3489
3490         BUG_ON(busiest == this_rq);
3491
3492         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3493
3494         ld_moved = 0;
3495         if (busiest->nr_running > 1) {
3496                 /*
3497                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3498                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3499                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3500                  * correctly treated as an imbalance.
3501                  */
3502                 local_irq_save(flags);
3503                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3504                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3505                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3506                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3507                 local_irq_restore(flags);
3508
3509                 /*
3510                  * some other cpu did the load balance for us.
3511                  */
3512                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3513                         resched_cpu(this_cpu);
3514
3515                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3516                 if (unlikely(all_pinned)) {
3517                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3518                         if (!cpus_empty(*cpus))
3519                                 goto redo;
3520                         goto out_balanced;
3521                 }
3522         }
3523
3524         if (!ld_moved) {
3525                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3526                 sd->nr_balance_failed++;
3527
3528                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3529
3530                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3531
3532                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3533                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3534                          */
3535                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3536                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3537                                 all_pinned = 1;
3538                                 goto out_one_pinned;
3539                         }
3540
3541                         if (!busiest->active_balance) {
3542                                 busiest->active_balance = 1;
3543                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3544                                 active_balance = 1;
3545                         }
3546                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3547                         if (active_balance)
3548                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3549
3550                         /*
3551                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3552                          * counter.
3553                          */
3554                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3555                 }
3556         } else
3557                 sd->nr_balance_failed = 0;
3558
3559         if (likely(!active_balance)) {
3560                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3561                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3562         } else {
3563                 /*
3564                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3565                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3566                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3567                  * move_tasks).
3568                  */
3569                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3570                         sd->balance_interval *= 2;
3571         }
3572
3573         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3574             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3575                 ld_moved = -1;
3576
3577         goto out;
3578
3579 out_balanced:
3580         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3581
3582         sd->nr_balance_failed = 0;
3583
3584 out_one_pinned:
3585         /* tune up the balancing interval */
3586         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3587                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3588                 sd->balance_interval *= 2;
3589
3590         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3591             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3592                 ld_moved = -1;
3593         else
3594                 ld_moved = 0;
3595 out:
3596         if (ld_moved)
3597                 update_shares(sd);
3598         return ld_moved;
3599 }
3600
3601 /*
3602  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3603  * tasks if there is an imbalance.
3604  *
3605  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3606  * this_rq is locked.
3607  */
3608 static int
3609 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3610                         cpumask_t *cpus)
3611 {
3612         struct sched_group *group;
3613         struct rq *busiest = NULL;
3614         unsigned long imbalance;
3615         int ld_moved = 0;
3616         int sd_idle = 0;
3617         int all_pinned = 0;
3618
3619         cpus_setall(*cpus);
3620
3621         /*
3622          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3623          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3624          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3625          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3626          */
3627         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3628             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3629                 sd_idle = 1;
3630
3631         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3632 redo:
3633         update_shares_locked(this_rq, sd);
3634         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3635                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3636         if (!group) {
3637                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3638                 goto out_balanced;
3639         }
3640
3641         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3642         if (!busiest) {
3643                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3644                 goto out_balanced;
3645         }
3646
3647         BUG_ON(busiest == this_rq);
3648
3649         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3650
3651         ld_moved = 0;
3652         if (busiest->nr_running > 1) {
3653                 /* Attempt to move tasks */
3654                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3655                 /* this_rq->clock is already updated */
3656                 update_rq_clock(busiest);
3657                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3658                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3659                                         &all_pinned);
3660                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3661
3662                 if (unlikely(all_pinned)) {
3663                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3664                         if (!cpus_empty(*cpus))
3665                                 goto redo;
3666                 }
3667         }
3668
3669         if (!ld_moved) {
3670                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3671                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3672                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3673                         return -1;
3674         } else
3675                 sd->nr_balance_failed = 0;
3676
3677         update_shares_locked(this_rq, sd);
3678         return ld_moved;
3679
3680 out_balanced:
3681         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3682         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3683             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3684                 return -1;
3685         sd->nr_balance_failed = 0;
3686
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 /*
3691  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3692  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3693  */
3694 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3695 {
3696         struct sched_domain *sd;
3697         int pulled_task = -1;
3698         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3699         cpumask_t tmpmask;
3700
3701         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3702                 unsigned long interval;
3703
3704                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3705                         continue;
3706
3707                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3708                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3709                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3710                                                            sd, &tmpmask);
3711
3712                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3713                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3714                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3715                 if (pulled_task)
3716                         break;
3717         }
3718         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3719                 /*
3720                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3721                  * a busy processor. So reset next_balance.
3722                  */
3723                 this_rq->next_balance = next_balance;
3724         }
3725 }
3726
3727 /*
3728  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3729  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3730  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3731  * logical imbalances.
3732  *
3733  * Called with busiest_rq locked.
3734  */
3735 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3736 {
3737         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3738         struct sched_domain *sd;
3739         struct rq *target_rq;
3740
3741         /* Is there any task to move? */
3742         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3743                 return;
3744
3745         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3746
3747         /*
3748          * This condition is "impossible", if it occurs
3749          * we need to fix it. Originally reported by
3750          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3751          */
3752         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3753
3754         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3755         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3756         update_rq_clock(busiest_rq);
3757         update_rq_clock(target_rq);
3758
3759         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3760         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3761                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3762                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3763                                 break;
3764         }
3765
3766         if (likely(sd)) {
3767                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3768
3769                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3770                                   sd, CPU_IDLE))
3771                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3772                 else
3773                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3774         }
3775         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3776 }
3777
3778 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3779 static struct {
3780         atomic_t load_balancer;
3781         cpumask_t cpu_mask;
3782 } nohz ____cacheline_aligned = {
3783         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3784         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3785 };
3786
3787 /*
3788  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3789  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3790  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3791  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3792  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3793  * arrives...
3794  *
3795  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3796  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3797  * nohz.cpu_mask..
3798  *
3799  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3800  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3801  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3802  * there is no need for ilb owner.
3803  *
3804  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3805  * next busy scheduler_tick()
3806  */
3807 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3808 {
3809         int cpu = smp_processor_id();
3810
3811         if (stop_tick) {
3812                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3813                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3814
3815                 /*
3816                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3817                  */
3818                 if (!cpu_active(cpu) &&
3819                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3820                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3821                                 BUG();
3822                         return 0;
3823                 }
3824
3825                 /* time for ilb owner also to sleep */
3826                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3827                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3828                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3829                         return 0;
3830                 }
3831
3832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3833                         /* make me the ilb owner */
3834                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3835                                 return 1;
3836                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3837                         return 1;
3838         } else {
3839                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3840                         return 0;
3841
3842                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3843
3844                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3845                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3846                                 BUG();
3847         }
3848         return 0;
3849 }
3850 #endif
3851
3852 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3853
3854 /*
3855  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3856  * and initiates a balancing operation if so.
3857  *
3858  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3859  */
3860 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3861 {
3862         int balance = 1;
3863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3864         unsigned long interval;
3865         struct sched_domain *sd;
3866         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3867         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3868         int update_next_balance = 0;
3869         int need_serialize;
3870         cpumask_t tmp;
3871
3872         for_each_domain(cpu, sd) {
3873                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3874                         continue;
3875
3876                 interval = sd->balance_interval;
3877                 if (idle != CPU_IDLE)
3878                         interval *= sd->busy_factor;
3879
3880                 /* scale ms to jiffies */
3881                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3882                 if (unlikely(!interval))
3883                         interval = 1;
3884                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3885                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3886
3887                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3888
3889                 if (need_serialize) {
3890                         if (!spin_trylock(&balancing))
3891                                 goto out;
3892                 }
3893
3894                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3895                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3896                                 /*
3897                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3898                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3899                                  * not idle.
3900                                  */
3901                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3902                         }
3903                         sd->last_balance = jiffies;
3904                 }
3905                 if (need_serialize)
3906                         spin_unlock(&balancing);
3907 out:
3908                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3909                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3910                         update_next_balance = 1;
3911                 }
3912
3913                 /*
3914                  * Stop the load balance at this level. There is another
3915                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3916                  * actively.
3917                  */
3918                 if (!balance)
3919                         break;
3920         }
3921
3922         /*
3923          * next_balance will be updated only when there is a need.
3924          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3925          * updated.
3926          */
3927         if (likely(update_next_balance))
3928                 rq->next_balance = next_balance;
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                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3954                 struct rq *rq;
3955                 int balance_cpu;
3956
3957                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3958                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3959                         /*
3960                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3961                          * work being done for other cpus. Next load
3962                          * balancing owner will pick it up.
3963                          */
3964                         if (need_resched())
3965                                 break;
3966
3967                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3968
3969                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3970                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3971                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3972                 }
3973         }
3974 #endif
3975 }
3976
3977 /*
3978  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3979  *
3980  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3981  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3982  * if the whole system is idle.
3983  */
3984 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3985 {
3986 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3987         /*
3988          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3989          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3990          * load balancer.
3991          */
3992         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3993                 rq->in_nohz_recently = 0;
3994
3995                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3996                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3997                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3998                 }
3999
4000                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4001                         /*
4002                          * simple selection for now: Nominate the
4003                          * first cpu in the nohz list to be the next
4004                          * ilb owner.
4005                          *
4006                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4007                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4008                          */
4009                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4010
4011                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4012                                 resched_cpu(ilb);
4013                 }
4014         }
4015
4016         /*
4017          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4018          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4019          */
4020         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4021             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4022                 resched_cpu(cpu);
4023                 return;
4024         }
4025
4026         /*
4027          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4028          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4029          */
4030         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4031             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4032                 return;
4033 #endif
4034         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4035                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4036 }
4037
4038 #else   /* CONFIG_SMP */
4039
4040 /*
4041  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4042  */
4043 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4044 {
4045 }
4046
4047 #endif
4048
4049 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4050
4051 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4052
4053 /*
4054  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4055  * @p in case that task is currently running.
4056  */
4057 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4058 {
4059         unsigned long flags;
4060         struct rq *rq;
4061         u64 ns = 0;
4062
4063         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4064
4065         if (task_current(rq, p)) {
4066                 u64 delta_exec;
4067
4068                 update_rq_clock(rq);
4069                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4070                 if ((s64)delta_exec > 0)
4071                         ns = delta_exec;
4072         }
4073
4074         task_rq_unlock(rq, &flags);
4075
4076         return ns;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * Account user cpu time to a process.
4081  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4082  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4083  */
4084 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4085 {
4086         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4087         cputime64_t tmp;
4088
4089         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4090         account_group_user_time(p, cputime);
4091
4092         /* Add user time to cpustat. */
4093         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4094         if (TASK_NICE(p) > 0)
4095                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4096         else
4097                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4098         /* Account for user time used */
4099         acct_update_integrals(p);
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Account guest cpu time to a process.
4104  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4105  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4106  */
4107 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4108 {
4109         cputime64_t tmp;
4110         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4111
4112         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4113
4114         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4115         account_group_user_time(p, cputime);
4116         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4117
4118         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4119         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4120 }
4121
4122 /*
4123  * Account scaled user cpu time to a process.
4124  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4125  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4126  */
4127 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4128 {
4129         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4130 }
4131
4132 /*
4133  * Account system cpu time to a process.
4134  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4135  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4136  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4137  */
4138 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4139                          cputime_t cputime)
4140 {
4141         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4142         struct rq *rq = this_rq();
4143         cputime64_t tmp;
4144
4145         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4146                 account_guest_time(p, cputime);
4147                 return;
4148         }
4149
4150         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4151         account_group_system_time(p, cputime);
4152
4153         /* Add system time to cpustat. */
4154         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4155         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4156                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4157         else if (softirq_count())
4158                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4159         else if (p != rq->idle)
4160                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4161         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4162                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4163         else
4164                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4165         /* Account for system time used */
4166         acct_update_integrals(p);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Account scaled system cpu time to a process.
4171  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4172  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4173  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4174  */
4175 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4176 {
4177         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Account for involuntary wait time.
4182  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4183  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4184  */
4185 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4186 {
4187         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4188         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4189         struct rq *rq = this_rq();
4190
4191         if (p == rq->idle) {
4192                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4193                 account_group_system_time(p, 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()))
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 cpumask_t *in_mask)
5391 {
5392         cpumask_t cpus_allowed;
5393         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5394         struct task_struct *p;
5395         int retval;
5396
5397         get_online_cpus();
5398         read_lock(&tasklist_lock);
5399
5400         p = find_process_by_pid(pid);
5401         if (!p) {
5402                 read_unlock(&tasklist_lock);
5403                 put_online_cpus();
5404                 return -ESRCH;
5405         }
5406
5407         /*
5408          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5409          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5410          * usage count and then drop tasklist_lock.
5411          */
5412         get_task_struct(p);
5413         read_unlock(&tasklist_lock);
5414
5415         retval = -EPERM;
5416         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5417                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5418                 goto out_unlock;
5419
5420         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5421         if (retval)
5422                 goto out_unlock;
5423
5424         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5425         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5426  again:
5427         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5428
5429         if (!retval) {
5430                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5431                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5432                         /*
5433                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5434                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5435                          * cpuset's cpus_allowed
5436                          */
5437                         new_mask = cpus_allowed;
5438                         goto again;
5439                 }
5440         }
5441 out_unlock:
5442         put_task_struct(p);
5443         put_online_cpus();
5444         return retval;
5445 }
5446
5447 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5448                              cpumask_t *new_mask)
5449 {
5450         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5451                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5452         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5453                 len = sizeof(cpumask_t);
5454         }
5455         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5456 }
5457
5458 /**
5459  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5460  * @pid: pid of the process
5461  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5462  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5463  */
5464 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5465                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5466 {
5467         cpumask_t new_mask;
5468         int retval;
5469
5470         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5471         if (retval)
5472                 return retval;
5473
5474         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5475 }
5476
5477 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5478 {
5479         struct task_struct *p;
5480         int retval;
5481
5482         get_online_cpus();
5483         read_lock(&tasklist_lock);
5484
5485         retval = -ESRCH;
5486         p = find_process_by_pid(pid);
5487         if (!p)
5488                 goto out_unlock;
5489
5490         retval = security_task_getscheduler(p);
5491         if (retval)
5492                 goto out_unlock;
5493
5494         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5495
5496 out_unlock:
5497         read_unlock(&tasklist_lock);
5498         put_online_cpus();
5499
5500         return retval;
5501 }
5502
5503 /**
5504  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5505  * @pid: pid of the process
5506  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5507  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5508  */
5509 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5510                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5511 {
5512         int ret;
5513         cpumask_t mask;
5514
5515         if (len < sizeof(cpumask_t))
5516                 return -EINVAL;
5517
5518         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5519         if (ret < 0)
5520                 return ret;
5521
5522         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5523                 return -EFAULT;
5524
5525         return sizeof(cpumask_t);
5526 }
5527
5528 /**
5529  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5530  *
5531  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5532  * other threads running on this CPU then this function will return.
5533  */
5534 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5535 {
5536         struct rq *rq = this_rq_lock();
5537
5538         schedstat_inc(rq, yld_count);
5539         current->sched_class->yield_task(rq);
5540
5541         /*
5542          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5543          * no need to preempt or enable interrupts:
5544          */
5545         __release(rq->lock);
5546         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5547         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5548         preempt_enable_no_resched();
5549
5550         schedule();
5551
5552         return 0;
5553 }
5554
5555 static void __cond_resched(void)
5556 {
5557 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5558         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5559 #endif
5560         /*
5561          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5562          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5563          * cond_resched() call.
5564          */
5565         do {
5566                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5567                 schedule();
5568                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5569         } while (need_resched());
5570 }
5571
5572 int __sched _cond_resched(void)
5573 {
5574         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5575                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5576                 __cond_resched();
5577                 return 1;
5578         }
5579         return 0;
5580 }
5581 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5582
5583 /*
5584  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5585  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5586  *
5587  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5588  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5589  * spin_unlock(), once by hand).
5590  */
5591 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5592 {
5593         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5594         int ret = 0;
5595
5596         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5597                 spin_unlock(lock);
5598                 if (resched && need_resched())
5599                         __cond_resched();
5600                 else
5601                         cpu_relax();
5602                 ret = 1;
5603                 spin_lock(lock);
5604         }
5605         return ret;
5606 }
5607 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5608
5609 int __sched cond_resched_softirq(void)
5610 {
5611         BUG_ON(!in_softirq());
5612
5613         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5614                 local_bh_enable();
5615                 __cond_resched();
5616                 local_bh_disable();
5617                 return 1;
5618         }
5619         return 0;
5620 }
5621 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5622
5623 /**
5624  * yield - yield the current processor to other threads.
5625  *
5626  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5627  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5628  */
5629 void __sched yield(void)
5630 {
5631         set_current_state(TASK_RUNNING);
5632         sys_sched_yield();
5633 }
5634 EXPORT_SYMBOL(yield);
5635
5636 /*
5637  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5638  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5639  *
5640  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5641  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5642  */
5643 void __sched io_schedule(void)
5644 {
5645         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5646
5647         delayacct_blkio_start();
5648         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5649         schedule();
5650         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5651         delayacct_blkio_end();
5652 }
5653 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5654
5655 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5656 {
5657         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5658         long ret;
5659
5660         delayacct_blkio_start();
5661         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5662         ret = schedule_timeout(timeout);
5663         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5664         delayacct_blkio_end();
5665         return ret;
5666 }
5667
5668 /**
5669  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5670  * @policy: scheduling class.
5671  *
5672  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5673  * by a given scheduling class.
5674  */
5675 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5676 {
5677         int ret = -EINVAL;
5678
5679         switch (policy) {
5680         case SCHED_FIFO:
5681         case SCHED_RR:
5682                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5683                 break;
5684         case SCHED_NORMAL:
5685         case SCHED_BATCH:
5686         case SCHED_IDLE:
5687                 ret = 0;
5688                 break;
5689         }
5690         return ret;
5691 }
5692
5693 /**
5694  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5695  * @policy: scheduling class.
5696  *
5697  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5698  * by a given scheduling class.
5699  */
5700 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5701 {
5702         int ret = -EINVAL;
5703
5704         switch (policy) {
5705         case SCHED_FIFO:
5706         case SCHED_RR:
5707                 ret = 1;
5708                 break;
5709         case SCHED_NORMAL:
5710         case SCHED_BATCH:
5711         case SCHED_IDLE:
5712                 ret = 0;
5713         }
5714         return ret;
5715 }
5716
5717 /**
5718  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5719  * @pid: pid of the process.
5720  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5721  *
5722  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5723  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5724  */
5725 asmlinkage
5726 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5727 {
5728         struct task_struct *p;
5729         unsigned int time_slice;
5730         int retval;
5731         struct timespec t;
5732
5733         if (pid < 0)
5734                 return -EINVAL;
5735
5736         retval = -ESRCH;
5737         read_lock(&tasklist_lock);
5738         p = find_process_by_pid(pid);
5739         if (!p)
5740                 goto out_unlock;
5741
5742         retval = security_task_getscheduler(p);
5743         if (retval)
5744                 goto out_unlock;
5745
5746         /*
5747          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5748          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5749          */
5750         time_slice = 0;
5751         if (p->policy == SCHED_RR) {
5752                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5753         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5754                 struct sched_entity *se = &p->se;
5755                 unsigned long flags;
5756                 struct rq *rq;
5757
5758                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5759                 if (rq->cfs.load.weight)
5760                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5761                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5762         }
5763         read_unlock(&tasklist_lock);
5764         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5765         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5766         return retval;
5767
5768 out_unlock:
5769         read_unlock(&tasklist_lock);
5770         return retval;
5771 }
5772
5773 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5774
5775 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5776 {
5777         unsigned long free = 0;
5778         unsigned state;
5779
5780         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5781         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5782                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5783 #if BITS_PER_LONG == 32
5784         if (state == TASK_RUNNING)
5785                 printk(KERN_CONT " running  ");
5786         else
5787                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5788 #else
5789         if (state == TASK_RUNNING)
5790                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5791         else
5792                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5793 #endif
5794 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5795         {
5796                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5797                 while (!*n)
5798                         n++;
5799                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5800         }
5801 #endif
5802         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5803                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5804
5805         show_stack(p, NULL);
5806 }
5807
5808 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5809 {
5810         struct task_struct *g, *p;
5811
5812 #if BITS_PER_LONG == 32
5813         printk(KERN_INFO
5814                 "  task                PC stack   pid father\n");
5815 #else
5816         printk(KERN_INFO
5817                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5818 #endif
5819         read_lock(&tasklist_lock);
5820         do_each_thread(g, p) {
5821                 /*
5822                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5823                  * console might take alot of time:
5824                  */
5825                 touch_nmi_watchdog();
5826                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5827                         sched_show_task(p);
5828         } while_each_thread(g, p);
5829
5830         touch_all_softlockup_watchdogs();
5831
5832 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5833         sysrq_sched_debug_show();
5834 #endif
5835         read_unlock(&tasklist_lock);
5836         /*
5837          * Only show locks if all tasks are dumped:
5838          */
5839         if (state_filter == -1)
5840                 debug_show_all_locks();
5841 }
5842
5843 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5844 {
5845         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5846 }
5847
5848 /**
5849  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5850  * @idle: task in question
5851  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5852  *
5853  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5854  * flag, to make booting more robust.
5855  */
5856 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5857 {
5858         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5859         unsigned long flags;
5860
5861         __sched_fork(idle);
5862         idle->se.exec_start = sched_clock();
5863
5864         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5865         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5866         __set_task_cpu(idle, cpu);
5867
5868         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5869         rq->curr = rq->idle = idle;
5870 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5871         idle->oncpu = 1;
5872 #endif
5873         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5874
5875         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5876 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5877         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5878 #else
5879         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5880 #endif
5881         /*
5882          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5883          */
5884         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5885 }
5886
5887 /*
5888  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5889  * indicates which cpus entered this state. This is used
5890  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5891  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5892  * always be CPU_MASK_NONE.
5893  */
5894 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5895
5896 /*
5897  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5898  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5899  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5900  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5901  * number of CPUs.
5902  *
5903  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5904  */
5905 static inline void sched_init_granularity(void)
5906 {
5907         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5908         const unsigned long limit = 200000000;
5909
5910         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5911         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5912                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5913
5914         sysctl_sched_latency *= factor;
5915         if (sysctl_sched_latency > limit)
5916                 sysctl_sched_latency = limit;
5917
5918         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5919
5920         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5921 }
5922
5923 #ifdef CONFIG_SMP
5924 /*
5925  * This is how migration works:
5926  *
5927  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5928  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5929  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5930  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5931  *    thread off the CPU)
5932  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5933  *    task is still in the wrong runqueue.
5934  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5935  *    it and puts it into the right queue.
5936  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5937  * 7) we wake up and the migration is done.
5938  */
5939
5940 /*
5941  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5942  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5943  * is removed from the allowed bitmask.
5944  *
5945  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5946  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5947  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5948  */
5949 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5950 {
5951         struct migration_req req;
5952         unsigned long flags;
5953         struct rq *rq;
5954         int ret = 0;
5955
5956         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5957         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5958                 ret = -EINVAL;
5959                 goto out;
5960         }
5961
5962         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5963                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5964                 ret = -EINVAL;
5965                 goto out;
5966         }
5967
5968         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5969                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5970         else {
5971                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5972                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5973         }
5974
5975         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5976         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5977                 goto out;
5978
5979         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5980                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5981                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5982                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5983                 wait_for_completion(&req.done);
5984                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5985                 return 0;
5986         }
5987 out:
5988         task_rq_unlock(rq, &flags);
5989
5990         return ret;
5991 }
5992 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5993
5994 /*
5995  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5996  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5997  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5998  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5999  *
6000  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6001  * as the task is no longer on this CPU.
6002  *
6003  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6004  */
6005 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6006 {
6007         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6008         int ret = 0, on_rq;
6009
6010         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6011                 return ret;
6012
6013         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6014         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6015
6016         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6017         /* Already moved. */
6018         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6019                 goto done;
6020         /* Affinity changed (again). */
6021         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6022                 goto fail;
6023
6024         on_rq = p->se.on_rq;
6025         if (on_rq)
6026                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6027
6028         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6029         if (on_rq) {
6030                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6031                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6032         }
6033 done:
6034         ret = 1;
6035 fail:
6036         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6037         return ret;
6038 }
6039
6040 /*
6041  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6042  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6043  * another runqueue.
6044  */
6045 static int migration_thread(void *data)
6046 {
6047         int cpu = (long)data;
6048         struct rq *rq;
6049
6050         rq = cpu_rq(cpu);
6051         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6052
6053         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6054         while (!kthread_should_stop()) {
6055                 struct migration_req *req;
6056                 struct list_head *head;
6057
6058                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6059
6060                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6061                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6062                         goto wait_to_die;
6063                 }
6064
6065                 if (rq->active_balance) {
6066                         active_load_balance(rq, cpu);
6067                         rq->active_balance = 0;
6068                 }
6069
6070                 head = &rq->migration_queue;
6071
6072                 if (list_empty(head)) {
6073                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6074                         schedule();
6075                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6076                         continue;
6077                 }
6078                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6079                 list_del_init(head->next);
6080
6081                 spin_unlock(&rq->lock);
6082                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6083                 local_irq_enable();
6084
6085                 complete(&req->done);
6086         }
6087         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6088         return 0;
6089
6090 wait_to_die:
6091         /* Wait for kthread_stop */
6092         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6093         while (!kthread_should_stop()) {
6094                 schedule();
6095                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6096         }
6097         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6098         return 0;
6099 }
6100
6101 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6102
6103 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6104 {
6105         int ret;
6106
6107         local_irq_disable();
6108         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6109         local_irq_enable();
6110         return ret;
6111 }
6112
6113 /*
6114  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6115  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6116  */
6117 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6118 {
6119         unsigned long flags;
6120         cpumask_t mask;
6121         struct rq *rq;
6122         int dest_cpu;
6123
6124         do {
6125                 /* On same node? */
6126                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6127                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6128                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6129
6130                 /* On any allowed CPU? */
6131                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6132                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6133
6134                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6135                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6136                         cpumask_t cpus_allowed;
6137
6138                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6139                         /*
6140                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6141                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6142                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6143                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6144                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6145                          */
6146                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6147                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6148                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6149                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6150
6151                         /*
6152                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6153                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6154                          * leave kernel.
6155                          */
6156                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6157                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6158                                        "longer affine to cpu%d\n",
6159                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6160                         }
6161                 }
6162         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6163 }
6164
6165 /*
6166  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6167  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6168  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6169  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6170  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6171  */
6172 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6173 {
6174         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6175         unsigned long flags;
6176
6177         local_irq_save(flags);
6178         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6179         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6180         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6181         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6182         local_irq_restore(flags);
6183 }
6184
6185 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6186 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6187 {
6188         struct task_struct *p, *t;
6189
6190         read_lock(&tasklist_lock);
6191
6192         do_each_thread(t, p) {
6193                 if (p == current)
6194                         continue;
6195
6196                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6197                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6198         } while_each_thread(t, p);
6199
6200         read_unlock(&tasklist_lock);
6201 }
6202
6203 /*
6204  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6205  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6206  * Used by CPU offline code.
6207  */
6208 void sched_idle_next(void)
6209 {
6210         int this_cpu = smp_processor_id();
6211         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6212         struct task_struct *p = rq->idle;
6213         unsigned long flags;
6214
6215         /* cpu has to be offline */
6216         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6217
6218         /*
6219          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6220          * and interrupts disabled on the current cpu.
6221          */
6222         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6223
6224         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6225
6226         update_rq_clock(rq);
6227         activate_task(rq, p, 0);
6228
6229         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6230 }
6231
6232 /*
6233  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6234  * offline.
6235  */
6236 void idle_task_exit(void)
6237 {
6238         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6239
6240         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6241
6242         if (mm != &init_mm)
6243                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6244         mmdrop(mm);
6245 }
6246
6247 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6248 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6249 {
6250         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6251
6252         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6253         BUG_ON(!p->exit_state);
6254
6255         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6256         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6257
6258         get_task_struct(p);
6259
6260         /*
6261          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6262          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6263          * fine.
6264          */
6265         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6266         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6267         spin_lock_irq(&rq->lock);
6268
6269         put_task_struct(p);
6270 }
6271
6272 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6273 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6274 {
6275         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6276         struct task_struct *next;
6277
6278         for ( ; ; ) {
6279                 if (!rq->nr_running)
6280                         break;
6281                 update_rq_clock(rq);
6282                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6283                 if (!next)
6284                         break;
6285                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6286                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6287
6288         }
6289 }
6290 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6291
6292 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6293
6294 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6295         {
6296                 .procname       = "sched_domain",
6297                 .mode           = 0555,
6298         },
6299         {0, },
6300 };
6301
6302 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6303         {
6304                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6305                 .procname       = "kernel",
6306                 .mode           = 0555,
6307                 .child          = sd_ctl_dir,
6308         },
6309         {0, },
6310 };
6311
6312 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6313 {
6314         struct ctl_table *entry =
6315                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6316
6317         return entry;
6318 }
6319
6320 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6321 {
6322         struct ctl_table *entry;
6323
6324         /*
6325          * In the intermediate directories, both the child directory and
6326          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6327          * will always be set. In the lowest directory the names are
6328          * static strings and all have proc handlers.
6329          */
6330         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6331                 if (entry->child)
6332                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6333                 if (entry->proc_handler == NULL)
6334                         kfree(entry->procname);
6335         }
6336
6337         kfree(*tablep);
6338         *tablep = NULL;
6339 }
6340
6341 static void
6342 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6343                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6344                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6345 {
6346         entry->procname = procname;
6347         entry->data = data;
6348         entry->maxlen = maxlen;
6349         entry->mode = mode;
6350         entry->proc_handler = proc_handler;
6351 }
6352
6353 static struct ctl_table *
6354 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6355 {
6356         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6357
6358         if (table == NULL)
6359                 return NULL;
6360
6361         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6362                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6363         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6364                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6365         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6366                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6367         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6368                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6369         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6370                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6371         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6372                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6373         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6374                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6375         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6376                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6377         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6378                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6379         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6380                 &sd->cache_nice_tries,
6381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6382         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6383                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6384         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6385                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6386         /* &table[12] is terminator */
6387
6388         return table;
6389 }
6390
6391 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6392 {
6393         struct ctl_table *entry, *table;
6394         struct sched_domain *sd;
6395         int domain_num = 0, i;
6396         char buf[32];
6397
6398         for_each_domain(cpu, sd)
6399                 domain_num++;
6400         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6401         if (table == NULL)
6402                 return NULL;
6403
6404         i = 0;
6405         for_each_domain(cpu, sd) {
6406                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6407                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6408                 entry->mode = 0555;
6409                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6410                 entry++;
6411                 i++;
6412         }
6413         return table;
6414 }
6415
6416 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6417 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6418 {
6419         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6420         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6421         char buf[32];
6422
6423         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6424         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6425
6426         if (entry == NULL)
6427                 return;
6428
6429         for_each_online_cpu(i) {
6430                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6431                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6432                 entry->mode = 0555;
6433                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6434                 entry++;
6435         }
6436
6437         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6438         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6439 }
6440
6441 /* may be called multiple times per register */
6442 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6443 {
6444         if (sd_sysctl_header)
6445                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6446         sd_sysctl_header = NULL;
6447         if (sd_ctl_dir[0].child)
6448                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6449 }
6450 #else
6451 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6452 {
6453 }
6454 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6455 {
6456 }
6457 #endif
6458
6459 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6460 {
6461         if (!rq->online) {
6462                 const struct sched_class *class;
6463
6464                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6465                 rq->online = 1;
6466
6467                 for_each_class(class) {
6468                         if (class->rq_online)
6469                                 class->rq_online(rq);
6470                 }
6471         }
6472 }
6473
6474 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6475 {
6476         if (rq->online) {
6477                 const struct sched_class *class;
6478
6479                 for_each_class(class) {
6480                         if (class->rq_offline)
6481                                 class->rq_offline(rq);
6482                 }
6483
6484                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6485                 rq->online = 0;
6486         }
6487 }
6488
6489 /*
6490  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6491  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6492  */
6493 static int __cpuinit
6494 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6495 {
6496         struct task_struct *p;
6497         int cpu = (long)hcpu;
6498         unsigned long flags;
6499         struct rq *rq;
6500
6501         switch (action) {
6502
6503         case CPU_UP_PREPARE:
6504         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6505                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6506                 if (IS_ERR(p))
6507                         return NOTIFY_BAD;
6508                 kthread_bind(p, cpu);
6509                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6510                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6511                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6512                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6513                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6514                 break;
6515
6516         case CPU_ONLINE:
6517         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6518                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6519                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6520
6521                 /* Update our root-domain */
6522                 rq = cpu_rq(cpu);
6523                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6524                 if (rq->rd) {
6525                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6526
6527                         set_rq_online(rq);
6528                 }
6529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6530                 break;
6531
6532 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6533         case CPU_UP_CANCELED:
6534         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6535                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6536                         break;
6537                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6538                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6539                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6540                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6541                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6542                 break;
6543
6544         case CPU_DEAD:
6545         case CPU_DEAD_FROZEN:
6546                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6547                 migrate_live_tasks(cpu);
6548                 rq = cpu_rq(cpu);
6549                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6550                 rq->migration_thread = NULL;
6551                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6552                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6553                 update_rq_clock(rq);
6554                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6555                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6556                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6557                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6558                 migrate_dead_tasks(cpu);
6559                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6560                 cpuset_unlock();
6561                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6562                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6563
6564                 /*
6565                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6566                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6567                  * the requestors.
6568                  */
6569                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6570                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6571                         struct migration_req *req;
6572
6573                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6574                                          struct migration_req, list);
6575                         list_del_init(&req->list);
6576                         complete(&req->done);
6577                 }
6578                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6579                 break;
6580
6581         case CPU_DYING:
6582         case CPU_DYING_FROZEN:
6583                 /* Update our root-domain */
6584                 rq = cpu_rq(cpu);
6585                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6586                 if (rq->rd) {
6587                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6588                         set_rq_offline(rq);
6589                 }
6590                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6591                 break;
6592 #endif
6593         }
6594         return NOTIFY_OK;
6595 }
6596
6597 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6598  * happens before everything else.
6599  */
6600 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6601         .notifier_call = migration_call,
6602         .priority = 10
6603 };
6604
6605 static int __init migration_init(void)
6606 {
6607         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6608         int err;
6609
6610         /* Start one for the boot CPU: */
6611         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6612         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6613         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6614         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6615
6616         return err;
6617 }
6618 early_initcall(migration_init);
6619 #endif
6620
6621 #ifdef CONFIG_SMP
6622
6623 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6624
6625 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6626 {
6627         switch (lvl) {
6628         case SD_LV_NONE:
6629                         return "NONE";
6630         case SD_LV_SIBLING:
6631                         return "SIBLING";
6632         case SD_LV_MC:
6633                         return "MC";
6634         case SD_LV_CPU:
6635                         return "CPU";
6636         case SD_LV_NODE:
6637                         return "NODE";
6638         case SD_LV_ALLNODES:
6639                         return "ALLNODES";
6640         case SD_LV_MAX:
6641                         return "MAX";
6642
6643         }
6644         return "MAX";
6645 }
6646
6647 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6648                                   cpumask_t *groupmask)
6649 {
6650         struct sched_group *group = sd->groups;
6651         char str[256];
6652
6653         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6654         cpus_clear(*groupmask);
6655
6656         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6657
6658         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6659                 printk("does not load-balance\n");
6660                 if (sd->parent)
6661                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6662                                         " has parent");
6663                 return -1;
6664         }
6665
6666         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6667                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6668
6669         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6670                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6671                                 "CPU%d\n", cpu);
6672         }
6673         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6674                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6675                                 " CPU%d\n", cpu);
6676         }
6677
6678         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6679         do {
6680                 if (!group) {
6681                         printk("\n");
6682                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6683                         break;
6684                 }
6685
6686                 if (!group->__cpu_power) {
6687                         printk(KERN_CONT "\n");
6688                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6689                                         "set\n");
6690                         break;
6691                 }
6692
6693                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6694                         printk(KERN_CONT "\n");
6695                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6696                         break;
6697                 }
6698
6699                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6700                         printk(KERN_CONT "\n");
6701                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6702                         break;
6703                 }
6704
6705                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6706
6707                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6708                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6709
6710                 group = group->next;
6711         } while (group != sd->groups);
6712         printk(KERN_CONT "\n");
6713
6714         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6715                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6716
6717         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6718                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6719                         "of domain->span\n");
6720         return 0;
6721 }
6722
6723 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6724 {
6725         cpumask_t *groupmask;
6726         int level = 0;
6727
6728         if (!sd) {
6729                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6730                 return;
6731         }
6732
6733         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6734
6735         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6736         if (!groupmask) {
6737                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6738                 return;
6739         }
6740
6741         for (;;) {
6742                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6743                         break;
6744                 level++;
6745                 sd = sd->parent;
6746                 if (!sd)
6747                         break;
6748         }
6749         kfree(groupmask);
6750 }
6751 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6752 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6753 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6754
6755 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6756 {
6757         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6758                 return 1;
6759
6760         /* Following flags need at least 2 groups */
6761         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6762                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6763                          SD_BALANCE_FORK |
6764                          SD_BALANCE_EXEC |
6765                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6766                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6767                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6768                         return 0;
6769         }
6770
6771         /* Following flags don't use groups */
6772         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6773                          SD_WAKE_AFFINE |
6774                          SD_WAKE_BALANCE))
6775                 return 0;
6776
6777         return 1;
6778 }
6779
6780 static int
6781 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6782 {
6783         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6784
6785         if (sd_degenerate(parent))
6786                 return 1;
6787
6788         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6789                 return 0;
6790
6791         /* Does parent contain flags not in child? */
6792         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6793         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6794                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6795         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6796         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6797                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6798                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6799                                 SD_BALANCE_FORK |
6800                                 SD_BALANCE_EXEC |
6801                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6802                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6803         }
6804         if (~cflags & pflags)
6805                 return 0;
6806
6807         return 1;
6808 }
6809
6810 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6811 {
6812         unsigned long flags;
6813
6814         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6815
6816         if (rq->rd) {
6817                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6818
6819                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6820                         set_rq_offline(rq);
6821
6822                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6823
6824                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6825                         kfree(old_rd);
6826         }
6827
6828         atomic_inc(&rd->refcount);
6829         rq->rd = rd;
6830
6831         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6832         if (cpu_isset(rq->cpu,&n