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