Merge branch 'timers-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212 }
213
214 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
215 {
216         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
217 }
218
219 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
220 {
221         ktime_t now;
222
223         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
224                 return;
225
226         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                 return;
228
229         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
230         for (;;) {
231                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
232                         break;
233
234                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
235                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
236                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
237                                 HRTIMER_MODE_ABS);
238         }
239         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
240 }
241
242 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
243 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
244 {
245         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
246 }
247 #endif
248
249 /*
250  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
251  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
252  */
253 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
254
255 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
256
257 #include <linux/cgroup.h>
258
259 struct cfs_rq;
260
261 static LIST_HEAD(task_groups);
262
263 /* task group related information */
264 struct task_group {
265 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
266         struct cgroup_subsys_state css;
267 #endif
268
269 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
270         uid_t uid;
271 #endif
272
273 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
274         /* schedulable entities of this group on each cpu */
275         struct sched_entity **se;
276         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
277         struct cfs_rq **cfs_rq;
278         unsigned long shares;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
282         struct sched_rt_entity **rt_se;
283         struct rt_rq **rt_rq;
284
285         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
286 #endif
287
288         struct rcu_head rcu;
289         struct list_head list;
290
291         struct task_group *parent;
292         struct list_head siblings;
293         struct list_head children;
294 };
295
296 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
297
298 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
299 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
300 {
301         user->tg->uid = user->uid;
302 }
303
304 /*
305  * Root task group.
306  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
307  *      be a child to this group.
308  */
309 struct task_group root_task_group;
310
311 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
312 /* Default task group's sched entity on each cpu */
313 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
314 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
315 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
316 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
317
318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
320 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
321 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
322 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
323 #define root_task_group init_task_group
324 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
325
326 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
327  * a task group's cpu shares.
328  */
329 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
330
331 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
332 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
333 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
334 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
335 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
336 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
337
338 /*
339  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
340  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
341  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
342  * too large, so as the shares value of a task group.
343  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
344  *  limitation from this.)
345  */
346 #define MIN_SHARES      2
347 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
348
349 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
350 #endif
351
352 /* Default task group.
353  *      Every task in system belong to this group at bootup.
354  */
355 struct task_group init_task_group;
356
357 /* return group to which a task belongs */
358 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
359 {
360         struct task_group *tg;
361
362 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
363         rcu_read_lock();
364         tg = __task_cred(p)->user->tg;
365         rcu_read_unlock();
366 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
367         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
368                                 struct task_group, css);
369 #else
370         tg = &init_task_group;
371 #endif
372         return tg;
373 }
374
375 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
376 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
377 {
378 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
379         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
380         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
381 #endif
382
383 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
384         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
385         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
386 #endif
387 }
388
389 #else
390
391 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
392 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
393 {
394         return NULL;
395 }
396
397 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
398
399 /* CFS-related fields in a runqueue */
400 struct cfs_rq {
401         struct load_weight load;
402         unsigned long nr_running;
403
404         u64 exec_clock;
405         u64 min_vruntime;
406
407         struct rb_root tasks_timeline;
408         struct rb_node *rb_leftmost;
409
410         struct list_head tasks;
411         struct list_head *balance_iterator;
412
413         /*
414          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
415          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
416          */
417         struct sched_entity *curr, *next, *last;
418
419         unsigned int nr_spread_over;
420
421 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
422         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
423
424         /*
425          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
426          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
427          * (like users, containers etc.)
428          *
429          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
430          * list is used during load balance.
431          */
432         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
433         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
434
435 #ifdef CONFIG_SMP
436         /*
437          * the part of load.weight contributed by tasks
438          */
439         unsigned long task_weight;
440
441         /*
442          *   h_load = weight * f(tg)
443          *
444          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
445          * this group.
446          */
447         unsigned long h_load;
448
449         /*
450          * this cpu's part of tg->shares
451          */
452         unsigned long shares;
453
454         /*
455          * load.weight at the time we set shares
456          */
457         unsigned long rq_weight;
458 #endif
459 #endif
460 };
461
462 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
463 struct rt_rq {
464         struct rt_prio_array active;
465         unsigned long rt_nr_running;
466 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
467         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
468 #endif
469 #ifdef CONFIG_SMP
470         unsigned long rt_nr_migratory;
471         int overloaded;
472 #endif
473         int rt_throttled;
474         u64 rt_time;
475         u64 rt_runtime;
476         /* Nests inside the rq lock: */
477         spinlock_t rt_runtime_lock;
478
479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
480         unsigned long rt_nr_boosted;
481
482         struct rq *rq;
483         struct list_head leaf_rt_rq_list;
484         struct task_group *tg;
485         struct sched_rt_entity *rt_se;
486 #endif
487 };
488
489 #ifdef CONFIG_SMP
490
491 /*
492  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
493  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
494  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
495  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
496  * object.
497  *
498  */
499 struct root_domain {
500         atomic_t refcount;
501         cpumask_t span;
502         cpumask_t online;
503
504         /*
505          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
506          * one runnable RT task.
507          */
508         cpumask_t rto_mask;
509         atomic_t rto_count;
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         struct cpupri cpupri;
512 #endif
513 };
514
515 /*
516  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
517  * members (mimicking the global state we have today).
518  */
519 static struct root_domain def_root_domain;
520
521 #endif
522
523 /*
524  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
525  *
526  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
527  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
528  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
529  */
530 struct rq {
531         /* runqueue lock: */
532         spinlock_t lock;
533
534         /*
535          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
536          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
537          */
538         unsigned long nr_running;
539         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
540         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
541         unsigned char idle_at_tick;
542 #ifdef CONFIG_NO_HZ
543         unsigned long last_tick_seen;
544         unsigned char in_nohz_recently;
545 #endif
546         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
547         struct load_weight load;
548         unsigned long nr_load_updates;
549         u64 nr_switches;
550
551         struct cfs_rq cfs;
552         struct rt_rq rt;
553
554 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
555         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
556         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
557 #endif
558 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
559         struct list_head leaf_rt_rq_list;
560 #endif
561
562         /*
563          * This is part of a global counter where only the total sum
564          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
565          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
566          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
567          */
568         unsigned long nr_uninterruptible;
569
570         struct task_struct *curr, *idle;
571         unsigned long next_balance;
572         struct mm_struct *prev_mm;
573
574         u64 clock;
575
576         atomic_t nr_iowait;
577
578 #ifdef CONFIG_SMP
579         struct root_domain *rd;
580         struct sched_domain *sd;
581
582         /* For active balancing */
583         int active_balance;
584         int push_cpu;
585         /* cpu of this runqueue: */
586         int cpu;
587         int online;
588
589         unsigned long avg_load_per_task;
590
591         struct task_struct *migration_thread;
592         struct list_head migration_queue;
593 #endif
594
595 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
596 #ifdef CONFIG_SMP
597         int hrtick_csd_pending;
598         struct call_single_data hrtick_csd;
599 #endif
600         struct hrtimer hrtick_timer;
601 #endif
602
603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
604         /* latency stats */
605         struct sched_info rq_sched_info;
606         unsigned long long rq_cpu_time;
607         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
608
609         /* sys_sched_yield() stats */
610         unsigned int yld_exp_empty;
611         unsigned int yld_act_empty;
612         unsigned int yld_both_empty;
613         unsigned int yld_count;
614
615         /* schedule() stats */
616         unsigned int sched_switch;
617         unsigned int sched_count;
618         unsigned int sched_goidle;
619
620         /* try_to_wake_up() stats */
621         unsigned int ttwu_count;
622         unsigned int ttwu_local;
623
624         /* BKL stats */
625         unsigned int bkl_count;
626 #endif
627 };
628
629 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
630
631 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
632 {
633         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
634 }
635
636 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
637 {
638 #ifdef CONFIG_SMP
639         return rq->cpu;
640 #else
641         return 0;
642 #endif
643 }
644
645 /*
646  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
647  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
648  *
649  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
650  * preempt-disabled sections.
651  */
652 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
653         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
654
655 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
656 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
657 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
658 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
659
660 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
661 {
662         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
663 }
664
665 /*
666  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
667  */
668 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
669 # define const_debug __read_mostly
670 #else
671 # define const_debug static const
672 #endif
673
674 /**
675  * runqueue_is_locked
676  *
677  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
678  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
679  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
680  */
681 int runqueue_is_locked(void)
682 {
683         int cpu = get_cpu();
684         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
685         int ret;
686
687         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
688         put_cpu();
689         return ret;
690 }
691
692 /*
693  * Debugging: various feature bits
694  */
695
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         __SCHED_FEAT_##name ,
698
699 enum {
700 #include "sched_features.h"
701 };
702
703 #undef SCHED_FEAT
704
705 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
706         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
707
708 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
709 #include "sched_features.h"
710         0;
711
712 #undef SCHED_FEAT
713
714 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
715 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
716         #name ,
717
718 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
719 #include "sched_features.h"
720         NULL
721 };
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
726 {
727         int i;
728
729         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
730                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
731                         seq_puts(m, "NO_");
732                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
733         }
734         seq_puts(m, "\n");
735
736         return 0;
737 }
738
739 static ssize_t
740 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
741                 size_t cnt, loff_t *ppos)
742 {
743         char buf[64];
744         char *cmp = buf;
745         int neg = 0;
746         int i;
747
748         if (cnt > 63)
749                 cnt = 63;
750
751         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
752                 return -EFAULT;
753
754         buf[cnt] = 0;
755
756         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
757                 neg = 1;
758                 cmp += 3;
759         }
760
761         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
762                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
763
764                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
765                         if (neg)
766                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
767                         else
768                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
769                         break;
770                 }
771         }
772
773         if (!sched_feat_names[i])
774                 return -EINVAL;
775
776         filp->f_pos += cnt;
777
778         return cnt;
779 }
780
781 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
782 {
783         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
784 }
785
786 static struct file_operations sched_feat_fops = {
787         .open           = sched_feat_open,
788         .write          = sched_feat_write,
789         .read           = seq_read,
790         .llseek         = seq_lseek,
791         .release        = single_release,
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  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
828  * default: 1s
829  */
830 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
831
832 static __read_mostly int scheduler_running;
833
834 /*
835  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
836  * default: 0.95s
837  */
838 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
839
840 static inline u64 global_rt_period(void)
841 {
842         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
843 }
844
845 static inline u64 global_rt_runtime(void)
846 {
847         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
848                 return RUNTIME_INF;
849
850         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 #ifndef prepare_arch_switch
854 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
855 #endif
856 #ifndef finish_arch_switch
857 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
858 #endif
859
860 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
861 {
862         return rq->curr == p;
863 }
864
865 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
866 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
867 {
868         return task_current(rq, p);
869 }
870
871 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
872 {
873 }
874
875 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
876 {
877 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
878         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
879         rq->lock.owner = current;
880 #endif
881         /*
882          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
883          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
884          * prev into current:
885          */
886         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
887
888         spin_unlock_irq(&rq->lock);
889 }
890
891 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
892 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
893 {
894 #ifdef CONFIG_SMP
895         return p->oncpu;
896 #else
897         return task_current(rq, p);
898 #endif
899 }
900
901 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
902 {
903 #ifdef CONFIG_SMP
904         /*
905          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
906          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
907          * here.
908          */
909         next->oncpu = 1;
910 #endif
911 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
912         spin_unlock_irq(&rq->lock);
913 #else
914         spin_unlock(&rq->lock);
915 #endif
916 }
917
918 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
919 {
920 #ifdef CONFIG_SMP
921         /*
922          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
923          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
924          * finished.
925          */
926         smp_wmb();
927         prev->oncpu = 0;
928 #endif
929 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
930         local_irq_enable();
931 #endif
932 }
933 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
934
935 /*
936  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
937  * Must be called interrupts disabled.
938  */
939 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
940         __acquires(rq->lock)
941 {
942         for (;;) {
943                 struct rq *rq = task_rq(p);
944                 spin_lock(&rq->lock);
945                 if (likely(rq == task_rq(p)))
946                         return rq;
947                 spin_unlock(&rq->lock);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
953  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
954  * explicitly disabling preemption.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 local_irq_save(*flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
968         }
969 }
970
971 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
972 {
973         struct rq *rq = task_rq(p);
974
975         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
976         spin_unlock_wait(&rq->lock);
977 }
978
979 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         spin_unlock(&rq->lock);
983 }
984
985 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
986         __releases(rq->lock)
987 {
988         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
989 }
990
991 /*
992  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
993  */
994 static struct rq *this_rq_lock(void)
995         __acquires(rq->lock)
996 {
997         struct rq *rq;
998
999         local_irq_disable();
1000         rq = this_rq();
1001         spin_lock(&rq->lock);
1002
1003         return rq;
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1007 /*
1008  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1009  *
1010  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1011  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1012  * reschedule event.
1013  *
1014  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1015  * rq->lock.
1016  */
1017
1018 /*
1019  * Use hrtick when:
1020  *  - enabled by features
1021  *  - hrtimer is actually high res
1022  */
1023 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (!sched_feat(HRTICK))
1026                 return 0;
1027         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1028                 return 0;
1029         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1033 {
1034         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1035                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * High-resolution timer tick.
1040  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1041  */
1042 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1045
1046         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1047
1048         spin_lock(&rq->lock);
1049         update_rq_clock(rq);
1050         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1051         spin_unlock(&rq->lock);
1052
1053         return HRTIMER_NORESTART;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SMP
1057 /*
1058  * called from hardirq (IPI) context
1059  */
1060 static void __hrtick_start(void *arg)
1061 {
1062         struct rq *rq = arg;
1063
1064         spin_lock(&rq->lock);
1065         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1066         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1067         spin_unlock(&rq->lock);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Called to set the hrtick timer state.
1072  *
1073  * called with rq->lock held and irqs disabled
1074  */
1075 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1076 {
1077         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1078         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1079
1080         hrtimer_set_expires(timer, time);
1081
1082         if (rq == this_rq()) {
1083                 hrtimer_restart(timer);
1084         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1085                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1086                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1087         }
1088 }
1089
1090 static int
1091 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1092 {
1093         int cpu = (int)(long)hcpu;
1094
1095         switch (action) {
1096         case CPU_UP_CANCELED:
1097         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1098         case CPU_DOWN_PREPARE:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1100         case CPU_DEAD:
1101         case CPU_DEAD_FROZEN:
1102                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1103                 return NOTIFY_OK;
1104         }
1105
1106         return NOTIFY_DONE;
1107 }
1108
1109 static __init void init_hrtick(void)
1110 {
1111         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1112 }
1113 #else
1114 /*
1115  * Called to set the hrtick timer state.
1116  *
1117  * called with rq->lock held and irqs disabled
1118  */
1119 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1120 {
1121         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1122 }
1123
1124 static inline void init_hrtick(void)
1125 {
1126 }
1127 #endif /* CONFIG_SMP */
1128
1129 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1130 {
1131 #ifdef CONFIG_SMP
1132         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1133
1134         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1135         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1136         rq->hrtick_csd.info = rq;
1137 #endif
1138
1139         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1140         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1141 }
1142 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1143 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1144 {
1145 }
1146
1147 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1148 {
1149 }
1150
1151 static inline void init_hrtick(void)
1152 {
1153 }
1154 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1155
1156 /*
1157  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1158  *
1159  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1160  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1161  * the target CPU.
1162  */
1163 #ifdef CONFIG_SMP
1164
1165 #ifndef tsk_is_polling
1166 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1167 #endif
1168
1169 static void resched_task(struct task_struct *p)
1170 {
1171         int cpu;
1172
1173         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1174
1175         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1176                 return;
1177
1178         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1179
1180         cpu = task_cpu(p);
1181         if (cpu == smp_processor_id())
1182                 return;
1183
1184         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1185         smp_mb();
1186         if (!tsk_is_polling(p))
1187                 smp_send_reschedule(cpu);
1188 }
1189
1190 static void resched_cpu(int cpu)
1191 {
1192         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1193         unsigned long flags;
1194
1195         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1196                 return;
1197         resched_task(cpu_curr(cpu));
1198         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1199 }
1200
1201 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1202 /*
1203  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1204  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1205  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1206  * idle system the next event might even be infinite time into the
1207  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1208  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1209  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1210  * wheel for the next timer event.
1211  */
1212 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1213 {
1214         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1215
1216         if (cpu == smp_processor_id())
1217                 return;
1218
1219         /*
1220          * This is safe, as this function is called with the timer
1221          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1222          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1223          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1224          * timer into account automatically.
1225          */
1226         if (rq->curr != rq->idle)
1227                 return;
1228
1229         /*
1230          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1231          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1232          * idle task through an additional NOOP schedule()
1233          */
1234         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1235
1236         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1237         smp_mb();
1238         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1239                 smp_send_reschedule(cpu);
1240 }
1241 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1242
1243 #else /* !CONFIG_SMP */
1244 static void resched_task(struct task_struct *p)
1245 {
1246         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1247         set_tsk_need_resched(p);
1248 }
1249 #endif /* CONFIG_SMP */
1250
1251 #if BITS_PER_LONG == 32
1252 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1253 #else
1254 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1255 #endif
1256
1257 #define WMULT_SHIFT     32
1258
1259 /*
1260  * Shift right and round:
1261  */
1262 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1263
1264 /*
1265  * delta *= weight / lw
1266  */
1267 static unsigned long
1268 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1269                 struct load_weight *lw)
1270 {
1271         u64 tmp;
1272
1273         if (!lw->inv_weight) {
1274                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1275                         lw->inv_weight = 1;
1276                 else
1277                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1278                                 / (lw->weight+1);
1279         }
1280
1281         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1282         /*
1283          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1284          */
1285         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1286                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1287                         WMULT_SHIFT/2);
1288         else
1289                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1290
1291         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1292 }
1293
1294 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1295 {
1296         lw->weight += inc;
1297         lw->inv_weight = 0;
1298 }
1299
1300 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1301 {
1302         lw->weight -= dec;
1303         lw->inv_weight = 0;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1308  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1309  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1310  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1311  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1312  * slice expiry etc.
1313  */
1314
1315 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1316 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1317
1318 /*
1319  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1320  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1321  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1322  * that remained on nice 0.
1323  *
1324  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1325  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1326  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1327  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1328  * the relative distance between them is ~25%.)
1329  */
1330 static const int prio_to_weight[40] = {
1331  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1332  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1333  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1334  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1335  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1336  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1337  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1338  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1339 };
1340
1341 /*
1342  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1343  *
1344  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1345  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1346  * into multiplications:
1347  */
1348 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1349  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1350  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1351  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1352  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1353  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1354  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1355  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1356  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1357 };
1358
1359 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1360
1361 /*
1362  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1363  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1364  * structures to the load-balancing proper:
1365  */
1366 struct rq_iterator {
1367         void *arg;
1368         struct task_struct *(*start)(void *);
1369         struct task_struct *(*next)(void *);
1370 };
1371
1372 #ifdef CONFIG_SMP
1373 static unsigned long
1374 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1375               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1376               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1377               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1378
1379 static int
1380 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1381                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1382                    struct rq_iterator *iterator);
1383 #endif
1384
1385 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1386 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1387 #else
1388 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1389 #endif
1390
1391 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1392 {
1393         update_load_add(&rq->load, load);
1394 }
1395
1396 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1397 {
1398         update_load_sub(&rq->load, load);
1399 }
1400
1401 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1402 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1403
1404 /*
1405  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1406  * leaving it for the final time.
1407  */
1408 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1409 {
1410         struct task_group *parent, *child;
1411         int ret;
1412
1413         rcu_read_lock();
1414         parent = &root_task_group;
1415 down:
1416         ret = (*down)(parent, data);
1417         if (ret)
1418                 goto out_unlock;
1419         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1420                 parent = child;
1421                 goto down;
1422
1423 up:
1424                 continue;
1425         }
1426         ret = (*up)(parent, data);
1427         if (ret)
1428                 goto out_unlock;
1429
1430         child = parent;
1431         parent = parent->parent;
1432         if (parent)
1433                 goto up;
1434 out_unlock:
1435         rcu_read_unlock();
1436
1437         return ret;
1438 }
1439
1440 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1441 {
1442         return 0;
1443 }
1444 #endif
1445
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1448 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1449 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1450
1451 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1452 {
1453         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1454         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1455
1456         if (nr_running)
1457                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1458         else
1459                 rq->avg_load_per_task = 0;
1460
1461         return rq->avg_load_per_task;
1462 }
1463
1464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1465
1466 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1467
1468 /*
1469  * Calculate and set the cpu's group shares.
1470  */
1471 static void
1472 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1473                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1474 {
1475         unsigned long shares;
1476         unsigned long rq_weight;
1477
1478         if (!tg->se[cpu])
1479                 return;
1480
1481         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1482
1483         /*
1484          *           \Sum shares * rq_weight
1485          * shares =  -----------------------
1486          *               \Sum rq_weight
1487          *
1488          */
1489         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1490         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1491
1492         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1493                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1494                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1495                 unsigned long flags;
1496
1497                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1498                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1499
1500                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1501                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1502         }
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1507  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1508  * parent group depends on the shares of its child groups.
1509  */
1510 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1511 {
1512         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1513         unsigned long shares = 0;
1514         struct sched_domain *sd = data;
1515         int i;
1516
1517         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1518                 /*
1519                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1520                  * is one of average load so that when a new task gets to
1521                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1522                  */
1523                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1524                 if (!weight)
1525                         weight = NICE_0_LOAD;
1526
1527                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1528                 rq_weight += weight;
1529                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1530         }
1531
1532         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1533                 shares = tg->shares;
1534
1535         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1536                 shares = tg->shares;
1537
1538         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1539                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1540
1541         return 0;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1546  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1547  * group is a fraction of its parents load.
1548  */
1549 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1550 {
1551         unsigned long load;
1552         long cpu = (long)data;
1553
1554         if (!tg->parent) {
1555                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1556         } else {
1557                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1558                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1559                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1560         }
1561
1562         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1563
1564         return 0;
1565 }
1566
1567 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1568 {
1569         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1570         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1571
1572         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1573                 sd->last_update = now;
1574                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1575         }
1576 }
1577
1578 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1579 {
1580         spin_unlock(&rq->lock);
1581         update_shares(sd);
1582         spin_lock(&rq->lock);
1583 }
1584
1585 static void update_h_load(long cpu)
1586 {
1587         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1588 }
1589
1590 #else
1591
1592 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1593 {
1594 }
1595
1596 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1597 {
1598 }
1599
1600 #endif
1601
1602 /*
1603  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1604  */
1605 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1606         __releases(this_rq->lock)
1607         __acquires(busiest->lock)
1608         __acquires(this_rq->lock)
1609 {
1610         int ret = 0;
1611
1612         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1613                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1614                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1615                 BUG_ON(1);
1616         }
1617         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         spin_lock(&busiest->lock);
1621                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1622                         ret = 1;
1623                 } else
1624                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1625         }
1626         return ret;
1627 }
1628
1629 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1630         __releases(busiest->lock)
1631 {
1632         spin_unlock(&busiest->lock);
1633         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1634 }
1635 #endif
1636
1637 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1638 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1639 {
1640 #ifdef CONFIG_SMP
1641         cfs_rq->shares = shares;
1642 #endif
1643 }
1644 #endif
1645
1646 #include "sched_stats.h"
1647 #include "sched_idletask.c"
1648 #include "sched_fair.c"
1649 #include "sched_rt.c"
1650 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1651 # include "sched_debug.c"
1652 #endif
1653
1654 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1655 #define for_each_class(class) \
1656    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1657
1658 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1659 {
1660         rq->nr_running++;
1661 }
1662
1663 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1664 {
1665         rq->nr_running--;
1666 }
1667
1668 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1669 {
1670         if (task_has_rt_policy(p)) {
1671                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1672                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1673                 return;
1674         }
1675
1676         /*
1677          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1678          */
1679         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1680                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1681                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1682                 return;
1683         }
1684
1685         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1686         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1687 }
1688
1689 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1690 {
1691         s64 diff = sample - *avg;
1692         *avg += diff >> 3;
1693 }
1694
1695 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1696 {
1697         sched_info_queued(p);
1698         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1699         p->se.on_rq = 1;
1700 }
1701
1702 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1703 {
1704         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1705                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1706                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1707                 p->se.last_wakeup = 0;
1708         }
1709
1710         sched_info_dequeued(p);
1711         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1712         p->se.on_rq = 0;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1717  */
1718 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1719 {
1720         return p->static_prio;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1725  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1726  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1727  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1728  * estimator recalculates.
1729  */
1730 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1731 {
1732         int prio;
1733
1734         if (task_has_rt_policy(p))
1735                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1736         else
1737                 prio = __normal_prio(p);
1738         return prio;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1743  * taken into account by the scheduler. This value might
1744  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1745  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1746  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1747  */
1748 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1749 {
1750         p->normal_prio = normal_prio(p);
1751         /*
1752          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1753          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1754          * to the normal priority:
1755          */
1756         if (!rt_prio(p->prio))
1757                 return p->normal_prio;
1758         return p->prio;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * activate_task - move a task to the runqueue.
1763  */
1764 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1765 {
1766         if (task_contributes_to_load(p))
1767                 rq->nr_uninterruptible--;
1768
1769         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1770         inc_nr_running(rq);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1775  */
1776 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1777 {
1778         if (task_contributes_to_load(p))
1779                 rq->nr_uninterruptible++;
1780
1781         dequeue_task(rq, p, sleep);
1782         dec_nr_running(rq);
1783 }
1784
1785 /**
1786  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1787  * @p: the task in question.
1788  */
1789 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1790 {
1791         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1792 }
1793
1794 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1795 {
1796         set_task_rq(p, cpu);
1797 #ifdef CONFIG_SMP
1798         /*
1799          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1800          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1801          * per-task data have been completed by this moment.
1802          */
1803         smp_wmb();
1804         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1805 #endif
1806 }
1807
1808 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1809                                        const struct sched_class *prev_class,
1810                                        int oldprio, int running)
1811 {
1812         if (prev_class != p->sched_class) {
1813                 if (prev_class->switched_from)
1814                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1815                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1816         } else
1817                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1818 }
1819
1820 #ifdef CONFIG_SMP
1821
1822 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1823 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1824 {
1825         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Is this task likely cache-hot:
1830  */
1831 static int
1832 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1833 {
1834         s64 delta;
1835
1836         /*
1837          * Buddy candidates are cache hot:
1838          */
1839         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1840                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1841                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1842                 return 1;
1843
1844         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1845                 return 0;
1846
1847         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1848                 return 1;
1849         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1850                 return 0;
1851
1852         delta = now - p->se.exec_start;
1853
1854         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1855 }
1856
1857
1858 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1859 {
1860         int old_cpu = task_cpu(p);
1861         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1862         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1863                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1864         u64 clock_offset;
1865
1866         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1867
1868         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1869
1870 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1871         if (p->se.wait_start)
1872                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1873         if (p->se.sleep_start)
1874                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1875         if (p->se.block_start)
1876                 p->se.block_start -= clock_offset;
1877         if (old_cpu != new_cpu) {
1878                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1879                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1880                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1881         }
1882 #endif
1883         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1884                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1885
1886         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1887 }
1888
1889 struct migration_req {
1890         struct list_head list;
1891
1892         struct task_struct *task;
1893         int dest_cpu;
1894
1895         struct completion done;
1896 };
1897
1898 /*
1899  * The task's runqueue lock must be held.
1900  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1901  */
1902 static int
1903 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1904 {
1905         struct rq *rq = task_rq(p);
1906
1907         /*
1908          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1909          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1910          */
1911         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1912                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1913                 return 0;
1914         }
1915
1916         init_completion(&req->done);
1917         req->task = p;
1918         req->dest_cpu = dest_cpu;
1919         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1920
1921         return 1;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1926  *
1927  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1928  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1929  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1930  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1931  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1932  * @p has remained unscheduled the whole time.
1933  *
1934  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1935  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1936  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1937  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1938  * waiting to become inactive.
1939  */
1940 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1941 {
1942         unsigned long flags;
1943         int running, on_rq;
1944         unsigned long ncsw;
1945         struct rq *rq;
1946
1947         for (;;) {
1948                 /*
1949                  * We do the initial early heuristics without holding
1950                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1951                  * the runqueue lock when things look like they will
1952                  * work out!
1953                  */
1954                 rq = task_rq(p);
1955
1956                 /*
1957                  * If the task is actively running on another CPU
1958                  * still, just relax and busy-wait without holding
1959                  * any locks.
1960                  *
1961                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1962                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1963                  * But we don't care, since "task_running()" will
1964                  * return false if the runqueue has changed and p
1965                  * is actually now running somewhere else!
1966                  */
1967                 while (task_running(rq, p)) {
1968                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1969                                 return 0;
1970                         cpu_relax();
1971                 }
1972
1973                 /*
1974                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1975                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1976                  * just go back and repeat.
1977                  */
1978                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1979                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1980                 running = task_running(rq, p);
1981                 on_rq = p->se.on_rq;
1982                 ncsw = 0;
1983                 if (!match_state || p->state == match_state)
1984                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1985                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1986
1987                 /*
1988                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1989                  */
1990                 if (unlikely(!ncsw))
1991                         break;
1992
1993                 /*
1994                  * Was it really running after all now that we
1995                  * checked with the proper locks actually held?
1996                  *
1997                  * Oops. Go back and try again..
1998                  */
1999                 if (unlikely(running)) {
2000                         cpu_relax();
2001                         continue;
2002                 }
2003
2004                 /*
2005                  * It's not enough that it's not actively running,
2006                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2007                  * preempted!
2008                  *
2009                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2010                  * running right now), it's preempted, and we should
2011                  * yield - it could be a while.
2012                  */
2013                 if (unlikely(on_rq)) {
2014                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2015                         continue;
2016                 }
2017
2018                 /*
2019                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2020                  * runnable, which means that it will never become
2021                  * running in the future either. We're all done!
2022                  */
2023                 break;
2024         }
2025
2026         return ncsw;
2027 }
2028
2029 /***
2030  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2031  * @p: the to-be-kicked thread
2032  *
2033  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2034  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2035  *
2036  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2037  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2038  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2039  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2040  * achieved as well.
2041  */
2042 void kick_process(struct task_struct *p)
2043 {
2044         int cpu;
2045
2046         preempt_disable();
2047         cpu = task_cpu(p);
2048         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2049                 smp_send_reschedule(cpu);
2050         preempt_enable();
2051 }
2052
2053 /*
2054  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2055  * according to the scheduling class and "nice" value.
2056  *
2057  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2058  * balance conservatively.
2059  */
2060 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2061 {
2062         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2063         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2064
2065         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2066                 return total;
2067
2068         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2073  * according to the scheduling class and "nice" value.
2074  */
2075 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2076 {
2077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2078         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2079
2080         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2081                 return total;
2082
2083         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2084 }
2085
2086 /*
2087  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2088  * domain.
2089  */
2090 static struct sched_group *
2091 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2092 {
2093         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2094         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2095         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2096         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2097
2098         do {
2099                 unsigned long load, avg_load;
2100                 int local_group;
2101                 int i;
2102
2103                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2104                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2105                         continue;
2106
2107                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2108
2109                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2110                 avg_load = 0;
2111
2112                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2113                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2114                         if (local_group)
2115                                 load = source_load(i, load_idx);
2116                         else
2117                                 load = target_load(i, load_idx);
2118
2119                         avg_load += load;
2120                 }
2121
2122                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2123                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2124                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2125
2126                 if (local_group) {
2127                         this_load = avg_load;
2128                         this = group;
2129                 } else if (avg_load < min_load) {
2130                         min_load = avg_load;
2131                         idlest = group;
2132                 }
2133         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2134
2135         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2136                 return NULL;
2137         return idlest;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2142  */
2143 static int
2144 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2145                 cpumask_t *tmp)
2146 {
2147         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2148         int idlest = -1;
2149         int i;
2150
2151         /* Traverse only the allowed CPUs */
2152         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2153
2154         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2155                 load = weighted_cpuload(i);
2156
2157                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2158                         min_load = load;
2159                         idlest = i;
2160                 }
2161         }
2162
2163         return idlest;
2164 }
2165
2166 /*
2167  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2168  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2169  * SD_BALANCE_EXEC.
2170  *
2171  * Balance, ie. select the least loaded group.
2172  *
2173  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2174  *
2175  * preempt must be disabled.
2176  */
2177 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2178 {
2179         struct task_struct *t = current;
2180         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2181
2182         for_each_domain(cpu, tmp) {
2183                 /*
2184                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2185                  */
2186                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2187                         break;
2188                 if (tmp->flags & flag)
2189                         sd = tmp;
2190         }
2191
2192         if (sd)
2193                 update_shares(sd);
2194
2195         while (sd) {
2196                 cpumask_t span, tmpmask;
2197                 struct sched_group *group;
2198                 int new_cpu, weight;
2199
2200                 if (!(sd->flags & flag)) {
2201                         sd = sd->child;
2202                         continue;
2203                 }
2204
2205                 span = sd->span;
2206                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2207                 if (!group) {
2208                         sd = sd->child;
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2213                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2214                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2215                         sd = sd->child;
2216                         continue;
2217                 }
2218
2219                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2220                 cpu = new_cpu;
2221                 sd = NULL;
2222                 weight = cpus_weight(span);
2223                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2224                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2225                                 break;
2226                         if (tmp->flags & flag)
2227                                 sd = tmp;
2228                 }
2229                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2230         }
2231
2232         return cpu;
2233 }
2234
2235 #endif /* CONFIG_SMP */
2236
2237 /***
2238  * try_to_wake_up - wake up a thread
2239  * @p: the to-be-woken-up thread
2240  * @state: the mask of task states that can be woken
2241  * @sync: do a synchronous wakeup?
2242  *
2243  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2244  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2245  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2246  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2247  * runnable without the overhead of this.
2248  *
2249  * returns failure only if the task is already active.
2250  */
2251 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2252 {
2253         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2254         unsigned long flags;
2255         long old_state;
2256         struct rq *rq;
2257
2258         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2259                 sync = 0;
2260
2261 #ifdef CONFIG_SMP
2262         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2263                 struct sched_domain *sd;
2264
2265                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2266                 cpu = task_cpu(p);
2267
2268                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2269                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2270                                 update_shares(sd);
2271                                 break;
2272                         }
2273                 }
2274         }
2275 #endif
2276
2277         smp_wmb();
2278         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2279         update_rq_clock(rq);
2280         old_state = p->state;
2281         if (!(old_state & state))
2282                 goto out;
2283
2284         if (p->se.on_rq)
2285                 goto out_running;
2286
2287         cpu = task_cpu(p);
2288         orig_cpu = cpu;
2289         this_cpu = smp_processor_id();
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2293                 goto out_activate;
2294
2295         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2296         if (cpu != orig_cpu) {
2297                 set_task_cpu(p, cpu);
2298                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2299                 /* might preempt at this point */
2300                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2301                 old_state = p->state;
2302                 if (!(old_state & state))
2303                         goto out;
2304                 if (p->se.on_rq)
2305                         goto out_running;
2306
2307                 this_cpu = smp_processor_id();
2308                 cpu = task_cpu(p);
2309         }
2310
2311 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2312         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2313         if (cpu == this_cpu)
2314                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2315         else {
2316                 struct sched_domain *sd;
2317                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2318                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2319                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2320                                 break;
2321                         }
2322                 }
2323         }
2324 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2325
2326 out_activate:
2327 #endif /* CONFIG_SMP */
2328         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2329         if (sync)
2330                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2331         if (orig_cpu != cpu)
2332                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2333         if (cpu == this_cpu)
2334                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2335         else
2336                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2337         activate_task(rq, p, 1);
2338         success = 1;
2339
2340 out_running:
2341         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2342         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2343
2344         p->state = TASK_RUNNING;
2345 #ifdef CONFIG_SMP
2346         if (p->sched_class->task_wake_up)
2347                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2348 #endif
2349 out:
2350         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2351
2352         task_rq_unlock(rq, &flags);
2353
2354         return success;
2355 }
2356
2357 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2358 {
2359         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2360 }
2361 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2362
2363 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2364 {
2365         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2370  * p is forked by current.
2371  *
2372  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2373  */
2374 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2375 {
2376         p->se.exec_start                = 0;
2377         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2378         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2379         p->se.last_wakeup               = 0;
2380         p->se.avg_overlap               = 0;
2381
2382 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2383         p->se.wait_start                = 0;
2384         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2385         p->se.sleep_start               = 0;
2386         p->se.block_start               = 0;
2387         p->se.sleep_max                 = 0;
2388         p->se.block_max                 = 0;
2389         p->se.exec_max                  = 0;
2390         p->se.slice_max                 = 0;
2391         p->se.wait_max                  = 0;
2392 #endif
2393
2394         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2395         p->se.on_rq = 0;
2396         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2397
2398 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2399         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2400 #endif
2401
2402         /*
2403          * We mark the process as running here, but have not actually
2404          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2405          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2406          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2407          */
2408         p->state = TASK_RUNNING;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * fork()/clone()-time setup:
2413  */
2414 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2415 {
2416         int cpu = get_cpu();
2417
2418         __sched_fork(p);
2419
2420 #ifdef CONFIG_SMP
2421         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2422 #endif
2423         set_task_cpu(p, cpu);
2424
2425         /*
2426          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2427          */
2428         p->prio = current->normal_prio;
2429         if (!rt_prio(p->prio))
2430                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2431
2432 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2433         if (likely(sched_info_on()))
2434                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2435 #endif
2436 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2437         p->oncpu = 0;
2438 #endif
2439 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2440         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2441         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2442 #endif
2443         put_cpu();
2444 }
2445
2446 /*
2447  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2448  *
2449  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2450  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2451  * on the runqueue and wakes it.
2452  */
2453 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2454 {
2455         unsigned long flags;
2456         struct rq *rq;
2457
2458         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2459         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2460         update_rq_clock(rq);
2461
2462         p->prio = effective_prio(p);
2463
2464         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2465                 activate_task(rq, p, 0);
2466         } else {
2467                 /*
2468                  * Let the scheduling class do new task startup
2469                  * management (if any):
2470                  */
2471                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2472                 inc_nr_running(rq);
2473         }
2474         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2475         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2476 #ifdef CONFIG_SMP
2477         if (p->sched_class->task_wake_up)
2478                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2479 #endif
2480         task_rq_unlock(rq, &flags);
2481 }
2482
2483 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2484
2485 /**
2486  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2487  * @notifier: notifier struct to register
2488  */
2489 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2490 {
2491         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2492 }
2493 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2494
2495 /**
2496  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2497  * @notifier: notifier struct to unregister
2498  *
2499  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2500  */
2501 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2502 {
2503         hlist_del(&notifier->link);
2504 }
2505 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2506
2507 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2508 {
2509         struct preempt_notifier *notifier;
2510         struct hlist_node *node;
2511
2512         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2513                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2514 }
2515
2516 static void
2517 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2518                                  struct task_struct *next)
2519 {
2520         struct preempt_notifier *notifier;
2521         struct hlist_node *node;
2522
2523         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2524                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2525 }
2526
2527 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2528
2529 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2530 {
2531 }
2532
2533 static void
2534 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2535                                  struct task_struct *next)
2536 {
2537 }
2538
2539 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2540
2541 /**
2542  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2543  * @rq: the runqueue preparing to switch
2544  * @prev: the current task that is being switched out
2545  * @next: the task we are going to switch to.
2546  *
2547  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2548  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2549  * switch.
2550  *
2551  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2552  * hooks.
2553  */
2554 static inline void
2555 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2556                     struct task_struct *next)
2557 {
2558         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2559         prepare_lock_switch(rq, next);
2560         prepare_arch_switch(next);
2561 }
2562
2563 /**
2564  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2565  * @rq: runqueue associated with task-switch
2566  * @prev: the thread we just switched away from.
2567  *
2568  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2569  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2570  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2571  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2572  *
2573  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2574  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2575  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2576  * details.)
2577  */
2578 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2579         __releases(rq->lock)
2580 {
2581         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2582         long prev_state;
2583
2584         rq->prev_mm = NULL;
2585
2586         /*
2587          * A task struct has one reference for the use as "current".
2588          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2589          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2590          * the scheduled task must drop that reference.
2591          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2592          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2593          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2594          * be dropped twice.
2595          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2596          */
2597         prev_state = prev->state;
2598         finish_arch_switch(prev);
2599         finish_lock_switch(rq, prev);
2600 #ifdef CONFIG_SMP
2601         if (current->sched_class->post_schedule)
2602                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2603 #endif
2604
2605         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2606         if (mm)
2607                 mmdrop(mm);
2608         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2609                 /*
2610                  * Remove function-return probe instances associated with this
2611                  * task and put them back on the free list.
2612                  */
2613                 kprobe_flush_task(prev);
2614                 put_task_struct(prev);
2615         }
2616 }
2617
2618 /**
2619  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2620  * @prev: the thread we just switched away from.
2621  */
2622 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2623         __releases(rq->lock)
2624 {
2625         struct rq *rq = this_rq();
2626
2627         finish_task_switch(rq, prev);
2628 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2629         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2630         preempt_enable();
2631 #endif
2632         if (current->set_child_tid)
2633                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2634 }
2635
2636 /*
2637  * context_switch - switch to the new MM and the new
2638  * thread's register state.
2639  */
2640 static inline void
2641 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2642                struct task_struct *next)
2643 {
2644         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2645
2646         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2647         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2648         mm = next->mm;
2649         oldmm = prev->active_mm;
2650         /*
2651          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2652          * combine the page table reload and the switch backend into
2653          * one hypercall.
2654          */
2655         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2656
2657         if (unlikely(!mm)) {
2658                 next->active_mm = oldmm;
2659                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2660                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2661         } else
2662                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2663
2664         if (unlikely(!prev->mm)) {
2665                 prev->active_mm = NULL;
2666                 rq->prev_mm = oldmm;
2667         }
2668         /*
2669          * Since the runqueue lock will be released by the next
2670          * task (which is an invalid locking op but in the case
2671          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2672          * do an early lockdep release here:
2673          */
2674 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2675         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2676 #endif
2677
2678         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2679         switch_to(prev, next, prev);
2680
2681         barrier();
2682         /*
2683          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2684          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2685          * frame will be invalid.
2686          */
2687         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2688 }
2689
2690 /*
2691  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2692  *
2693  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2694  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2695  * number of context switches performed since bootup.
2696  */
2697 unsigned long nr_running(void)
2698 {
2699         unsigned long i, sum = 0;
2700
2701         for_each_online_cpu(i)
2702                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2703
2704         return sum;
2705 }
2706
2707 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2708 {
2709         unsigned long i, sum = 0;
2710
2711         for_each_possible_cpu(i)
2712                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2713
2714         /*
2715          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2716          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2717          */
2718         if (unlikely((long)sum < 0))
2719                 sum = 0;
2720
2721         return sum;
2722 }
2723
2724 unsigned long long nr_context_switches(void)
2725 {
2726         int i;
2727         unsigned long long sum = 0;
2728
2729         for_each_possible_cpu(i)
2730                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2731
2732         return sum;
2733 }
2734
2735 unsigned long nr_iowait(void)
2736 {
2737         unsigned long i, sum = 0;
2738
2739         for_each_possible_cpu(i)
2740                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2741
2742         return sum;
2743 }
2744
2745 unsigned long nr_active(void)
2746 {
2747         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2748
2749         for_each_online_cpu(i) {
2750                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2751                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2752         }
2753
2754         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2755                 uninterruptible = 0;
2756
2757         return running + uninterruptible;
2758 }
2759
2760 /*
2761  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2762  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2763  */
2764 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2765 {
2766         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2767         int i, scale;
2768
2769         this_rq->nr_load_updates++;
2770
2771         /* Update our load: */
2772         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2773                 unsigned long old_load, new_load;
2774
2775                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2776
2777                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2778                 new_load = this_load;
2779                 /*
2780                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2781                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2782                  * example.
2783                  */
2784                 if (new_load > old_load)
2785                         new_load += scale-1;
2786                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2787         }
2788 }
2789
2790 #ifdef CONFIG_SMP
2791
2792 /*
2793  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2794  *
2795  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2796  * you need to do so manually before calling.
2797  */
2798 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2799         __acquires(rq1->lock)
2800         __acquires(rq2->lock)
2801 {
2802         BUG_ON(!irqs_disabled());
2803         if (rq1 == rq2) {
2804                 spin_lock(&rq1->lock);
2805                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2806         } else {
2807                 if (rq1 < rq2) {
2808                         spin_lock(&rq1->lock);
2809                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2810                 } else {
2811                         spin_lock(&rq2->lock);
2812                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2813                 }
2814         }
2815         update_rq_clock(rq1);
2816         update_rq_clock(rq2);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2821  *
2822  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2823  * you need to do so manually after calling.
2824  */
2825 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2826         __releases(rq1->lock)
2827         __releases(rq2->lock)
2828 {
2829         spin_unlock(&rq1->lock);
2830         if (rq1 != rq2)
2831                 spin_unlock(&rq2->lock);
2832         else
2833                 __release(rq2->lock);
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 + 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 = 0;
3698         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3699         cpumask_t tmpmask;
3700
3701         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3702                 unsigned long interval;
3703
3704                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3705                         continue;
3706
3707                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3708                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3709                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3710                                                            sd, &tmpmask);
3711
3712                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3713                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3714                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3715                 if (pulled_task)
3716                         break;
3717         }
3718         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3719                 /*
3720                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3721                  * a busy processor. So reset next_balance.
3722                  */
3723                 this_rq->next_balance = next_balance;
3724         }
3725 }
3726
3727 /*
3728  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3729  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3730  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3731  * logical imbalances.
3732  *
3733  * Called with busiest_rq locked.
3734  */
3735 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3736 {
3737         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3738         struct sched_domain *sd;
3739         struct rq *target_rq;
3740
3741         /* Is there any task to move? */
3742         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3743                 return;
3744
3745         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3746
3747         /*
3748          * This condition is "impossible", if it occurs
3749          * we need to fix it. Originally reported by
3750          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3751          */
3752         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3753
3754         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3755         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3756         update_rq_clock(busiest_rq);
3757         update_rq_clock(target_rq);
3758
3759         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3760         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3761                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3762                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3763                                 break;
3764         }
3765
3766         if (likely(sd)) {
3767                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3768
3769                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3770                                   sd, CPU_IDLE))
3771                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3772                 else
3773                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3774         }
3775         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3776 }
3777
3778 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3779 static struct {
3780         atomic_t load_balancer;
3781         cpumask_t cpu_mask;
3782 } nohz ____cacheline_aligned = {
3783         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3784         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3785 };
3786
3787 /*
3788  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3789  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3790  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3791  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3792  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3793  * arrives...
3794  *
3795  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3796  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3797  * nohz.cpu_mask..
3798  *
3799  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3800  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3801  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3802  * there is no need for ilb owner.
3803  *
3804  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3805  * next busy scheduler_tick()
3806  */
3807 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3808 {
3809         int cpu = smp_processor_id();
3810
3811         if (stop_tick) {
3812                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3813                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3814
3815                 /*
3816                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3817                  */
3818                 if (!cpu_active(cpu) &&
3819                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3820                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3821                                 BUG();
3822                         return 0;
3823                 }
3824
3825                 /* time for ilb owner also to sleep */
3826                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3827                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3828                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3829                         return 0;
3830                 }
3831
3832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3833                         /* make me the ilb owner */
3834                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3835                                 return 1;
3836                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3837                         return 1;
3838         } else {
3839                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3840                         return 0;
3841
3842                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3843
3844                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3845                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3846                                 BUG();
3847         }
3848         return 0;
3849 }
3850 #endif
3851
3852 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3853
3854 /*
3855  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3856  * and initiates a balancing operation if so.
3857  *
3858  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3859  */
3860 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3861 {
3862         int balance = 1;
3863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3864         unsigned long interval;
3865         struct sched_domain *sd;
3866         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3867         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3868         int update_next_balance = 0;
3869         int need_serialize;
3870         cpumask_t tmp;
3871
3872         for_each_domain(cpu, sd) {
3873                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3874                         continue;
3875
3876                 interval = sd->balance_interval;
3877                 if (idle != CPU_IDLE)
3878                         interval *= sd->busy_factor;
3879
3880                 /* scale ms to jiffies */
3881                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3882                 if (unlikely(!interval))
3883                         interval = 1;
3884                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3885                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3886
3887                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3888
3889                 if (need_serialize) {
3890                         if (!spin_trylock(&balancing))
3891                                 goto out;
3892                 }
3893
3894                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3895                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3896                                 /*
3897                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3898                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3899                                  * not idle.
3900                                  */
3901                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3902                         }
3903                         sd->last_balance = jiffies;
3904                 }
3905                 if (need_serialize)
3906                         spin_unlock(&balancing);
3907 out:
3908                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3909                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3910                         update_next_balance = 1;
3911                 }
3912
3913                 /*
3914                  * Stop the load balance at this level. There is another
3915                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3916                  * actively.
3917                  */
3918                 if (!balance)
3919                         break;
3920         }
3921
3922         /*
3923          * next_balance will be updated only when there is a need.
3924          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3925          * updated.
3926          */
3927         if (likely(update_next_balance))
3928                 rq->next_balance = next_balance;
3929 }
3930
3931 /*
3932  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3933  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3934  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3935  */
3936 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3937 {
3938         int this_cpu = smp_processor_id();
3939         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3940         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3941                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3942
3943         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3944
3945 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3946         /*
3947          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3948          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3949          * stopped.
3950          */
3951         if (this_rq->idle_at_tick &&
3952             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3953                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3954                 struct rq *rq;
3955                 int balance_cpu;
3956
3957                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3958                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3959                         /*
3960                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3961                          * work being done for other cpus. Next load
3962                          * balancing owner will pick it up.
3963                          */
3964                         if (need_resched())
3965                                 break;
3966
3967                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3968
3969                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3970                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3971                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3972                 }
3973         }
3974 #endif
3975 }
3976
3977 /*
3978  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3979  *
3980  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3981  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3982  * if the whole system is idle.
3983  */
3984 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3985 {
3986 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3987         /*
3988          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3989          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3990          * load balancer.
3991          */
3992         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3993                 rq->in_nohz_recently = 0;
3994
3995                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3996                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3997                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3998                 }
3999
4000                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4001                         /*
4002                          * simple selection for now: Nominate the
4003                          * first cpu in the nohz list to be the next
4004                          * ilb owner.
4005                          *
4006                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4007                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4008                          */
4009                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4010
4011                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4012                                 resched_cpu(ilb);
4013                 }
4014         }
4015
4016         /*
4017          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4018          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4019          */
4020         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4021             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4022                 resched_cpu(cpu);
4023                 return;
4024         }
4025
4026         /*
4027          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4028          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4029          */
4030         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4031             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4032                 return;
4033 #endif
4034         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4035                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4036 }
4037
4038 #else   /* CONFIG_SMP */
4039
4040 /*
4041  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4042  */
4043 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4044 {
4045 }
4046
4047 #endif
4048
4049 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4050
4051 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4052
4053 /*
4054  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4055  * @p in case that task is currently running.
4056  */
4057 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4058 {
4059         unsigned long flags;
4060         struct rq *rq;
4061         u64 ns = 0;
4062
4063         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4064
4065         if (task_current(rq, p)) {
4066                 u64 delta_exec;
4067
4068                 update_rq_clock(rq);
4069                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4070                 if ((s64)delta_exec > 0)
4071                         ns = delta_exec;
4072         }
4073
4074         task_rq_unlock(rq, &flags);
4075
4076         return ns;
4077 }
4078
4079 /*
4080  * Account user cpu time to a process.
4081  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4082  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4083  */
4084 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4085 {
4086         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4087         cputime64_t tmp;
4088
4089         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4090         account_group_user_time(p, cputime);
4091
4092         /* Add user time to cpustat. */
4093         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4094         if (TASK_NICE(p) > 0)
4095                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4096         else
4097                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4098         /* Account for user time used */
4099         acct_update_integrals(p);
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Account guest cpu time to a process.
4104  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4105  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4106  */
4107 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4108 {
4109         cputime64_t tmp;
4110         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4111
4112         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4113
4114         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4115         account_group_user_time(p, cputime);
4116         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4117
4118         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4119         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4120 }
4121
4122 /*
4123  * Account scaled user cpu time to a process.
4124  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4125  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4126  */
4127 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4128 {
4129         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4130 }
4131
4132 /*
4133  * Account system cpu time to a process.
4134  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4135  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4136  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4137  */
4138 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4139                          cputime_t cputime)
4140 {
4141         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4142         struct rq *rq = this_rq();
4143         cputime64_t tmp;
4144
4145         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4146                 account_guest_time(p, cputime);
4147                 return;
4148         }
4149
4150         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4151         account_group_system_time(p, cputime);
4152
4153         /* Add system time to cpustat. */
4154         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4155         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4156                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4157         else if (softirq_count())
4158                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4159         else if (p != rq->idle)
4160                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4161         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4162                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4163         else
4164                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4165         /* Account for system time used */
4166         acct_update_integrals(p);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Account scaled system cpu time to a process.
4171  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4172  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4173  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4174  */
4175 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4176 {
4177         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Account for involuntary wait time.
4182  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4183  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4184  */
4185 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4186 {
4187         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4188         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4189         struct rq *rq = this_rq();
4190
4191         if (p == rq->idle) {
4192                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4193                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4194                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4195                 else
4196                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4197         } else
4198                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4199 }
4200
4201 /*
4202  * Use precise platform statistics if available:
4203  */
4204 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4205 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4206 {
4207         return p->utime;
4208 }
4209
4210 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4211 {
4212         return p->stime;
4213 }
4214 #else
4215 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4216 {
4217         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4218                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4219         u64 temp;
4220
4221         /*
4222          * Use CFS's precise accounting:
4223          */
4224         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4225
4226         if (total) {
4227                 temp *= utime;
4228                 do_div(temp, total);
4229         }
4230         utime = (clock_t)temp;
4231
4232         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4233         return p->prev_utime;
4234 }
4235
4236 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4237 {
4238         clock_t stime;
4239
4240         /*
4241          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4242          * the total, to make sure the total observed by userspace
4243          * grows monotonically - apps rely on that):
4244          */
4245         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4246                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4247
4248         if (stime >= 0)
4249                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4250
4251         return p->prev_stime;
4252 }
4253 #endif
4254
4255 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4256 {
4257         return p->gtime;
4258 }
4259
4260 /*
4261  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4262  * We call it with interrupts disabled.
4263  *
4264  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4265  * timeslices.
4266  */
4267 void scheduler_tick(void)
4268 {
4269         int cpu = smp_processor_id();
4270         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4271         struct task_struct *curr = rq->curr;
4272
4273         sched_clock_tick();
4274
4275         spin_lock(&rq->lock);
4276         update_rq_clock(rq);
4277         update_cpu_load(rq);
4278         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4279         spin_unlock(&rq->lock);
4280
4281 #ifdef CONFIG_SMP
4282         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4283         trigger_load_balance(rq, cpu);
4284 #endif
4285 }
4286
4287 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4288                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4289
4290 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4291 {
4292         if (in_lock_functions(addr)) {
4293                 addr = CALLER_ADDR2;
4294                 if (in_lock_functions(addr))
4295                         addr = CALLER_ADDR3;
4296         }
4297         return addr;
4298 }
4299
4300 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4301 {
4302 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4303         /*
4304          * Underflow?
4305          */
4306         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4307                 return;
4308 #endif
4309         preempt_count() += val;
4310 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4311         /*
4312          * Spinlock count overflowing soon?
4313          */
4314         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4315                                 PREEMPT_MASK - 10);
4316 #endif
4317         if (preempt_count() == val)
4318                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4321
4322 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4323 {
4324 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4325         /*
4326          * Underflow?
4327          */
4328        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4329                 return;
4330         /*
4331          * Is the spinlock portion underflowing?
4332          */
4333         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4334                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4335                 return;
4336 #endif
4337
4338         if (preempt_count() == val)
4339                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4340         preempt_count() -= val;
4341 }
4342 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4343
4344 #endif
4345
4346 /*
4347  * Print scheduling while atomic bug:
4348  */
4349 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4350 {
4351         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4352
4353         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4354                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4355
4356         debug_show_held_locks(prev);
4357         print_modules();
4358         if (irqs_disabled())
4359                 print_irqtrace_events(prev);
4360
4361         if (regs)
4362                 show_regs(regs);
4363         else
4364                 dump_stack();
4365 }
4366
4367 /*
4368  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4369  */
4370 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4371 {
4372         /*
4373          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4374          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4375          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4376          */
4377         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4378                 __schedule_bug(prev);
4379
4380         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4381
4382         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4383 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4384         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4385                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4386                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4387         }
4388 #endif
4389 }
4390
4391 /*
4392  * Pick up the highest-prio task:
4393  */
4394 static inline struct task_struct *
4395 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4396 {
4397         const struct sched_class *class;
4398         struct task_struct *p;
4399
4400         /*
4401          * Optimization: we know that if all tasks are in
4402          * the fair class we can call that function directly:
4403          */
4404         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4405                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4406                 if (likely(p))
4407                         return p;
4408         }
4409
4410         class = sched_class_highest;
4411         for ( ; ; ) {
4412                 p = class->pick_next_task(rq);
4413                 if (p)
4414                         return p;
4415                 /*
4416                  * Will never be NULL as the idle class always
4417                  * returns a non-NULL p:
4418                  */
4419                 class = class->next;
4420         }
4421 }
4422
4423 /*
4424  * schedule() is the main scheduler function.
4425  */
4426 asmlinkage void __sched schedule(void)
4427 {
4428         struct task_struct *prev, *next;
4429         unsigned long *switch_count;
4430         struct rq *rq;
4431         int cpu;
4432
4433 need_resched:
4434         preempt_disable();
4435         cpu = smp_processor_id();
4436         rq = cpu_rq(cpu);
4437         rcu_qsctr_inc(cpu);
4438         prev = rq->curr;
4439         switch_count = &prev->nivcsw;
4440
4441         release_kernel_lock(prev);
4442 need_resched_nonpreemptible:
4443
4444         schedule_debug(prev);
4445
4446         if (sched_feat(HRTICK))
4447                 hrtick_clear(rq);
4448
4449         spin_lock_irq(&rq->lock);
4450         update_rq_clock(rq);
4451         clear_tsk_need_resched(prev);
4452
4453         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4454                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4455                         prev->state = TASK_RUNNING;
4456                 else
4457                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4458                 switch_count = &prev->nvcsw;
4459         }
4460
4461 #ifdef CONFIG_SMP
4462         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4463                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4464 #endif
4465
4466         if (unlikely(!rq->nr_running))
4467                 idle_balance(cpu, rq);
4468
4469         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4470         next = pick_next_task(rq, prev);
4471
4472         if (likely(prev != next)) {
4473                 sched_info_switch(prev, next);
4474
4475                 rq->nr_switches++;
4476                 rq->curr = next;
4477                 ++*switch_count;
4478
4479                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4480                 /*
4481                  * the context switch might have flipped the stack from under
4482                  * us, hence refresh the local variables.
4483                  */
4484                 cpu = smp_processor_id();
4485                 rq = cpu_rq(cpu);
4486         } else
4487                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4488
4489         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4490                 goto need_resched_nonpreemptible;
4491
4492         preempt_enable_no_resched();
4493         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4494                 goto need_resched;
4495 }
4496 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4497
4498 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4499 /*
4500  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4501  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4502  * occur there and call schedule directly.
4503  */
4504 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4505 {
4506         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4507
4508         /*
4509          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4510          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4511          */
4512         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4513                 return;
4514
4515         do {
4516                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4517                 schedule();
4518                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4519
4520                 /*
4521                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4522                  * between schedule and now.
4523                  */
4524                 barrier();
4525         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4526 }
4527 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4528
4529 /*
4530  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4531  * off of irq context.
4532  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4533  * protect us against recursive calling from irq.
4534  */
4535 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4536 {
4537         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4538
4539         /* Catch callers which need to be fixed */
4540         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4541
4542         do {
4543                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4544                 local_irq_enable();
4545                 schedule();
4546                 local_irq_disable();
4547                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4548
4549                 /*
4550                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4551                  * between schedule and now.
4552                  */
4553                 barrier();
4554         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4555 }
4556
4557 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4558
4559 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4560                           void *key)
4561 {
4562         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4563 }
4564 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4565
4566 /*
4567  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4568  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4569  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4570  *
4571  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4572  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4573  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4574  */
4575 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4576                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4577 {
4578         wait_queue_t *curr, *next;
4579
4580         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4581                 unsigned flags = curr->flags;
4582
4583                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4584                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4585                         break;
4586         }
4587 }
4588
4589 /**
4590  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4591  * @q: the waitqueue
4592  * @mode: which threads
4593  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4594  * @key: is directly passed to the wakeup function
4595  */
4596 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4597                         int nr_exclusive, void *key)
4598 {
4599         unsigned long flags;
4600
4601         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4602         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4603         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4604 }
4605 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4606
4607 /*
4608  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4609  */
4610 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4611 {
4612         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4613 }
4614
4615 /**
4616  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4617  * @q: the waitqueue
4618  * @mode: which threads
4619  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4620  *
4621  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4622  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4623  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4624  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4625  *
4626  * On UP it can prevent extra preemption.
4627  */
4628 void
4629 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4630 {
4631         unsigned long flags;
4632         int sync = 1;
4633
4634         if (unlikely(!q))
4635                 return;
4636
4637         if (unlikely(!nr_exclusive))
4638                 sync = 0;
4639
4640         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4641         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4642         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4645
4646 /**
4647  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4648  * @x:  holds the state of this particular completion
4649  *
4650  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4651  * awakened in the same order in which they were queued.
4652  *
4653  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4654  */
4655 void complete(struct completion *x)
4656 {
4657         unsigned long flags;
4658
4659         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4660         x->done++;
4661         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4662         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL(complete);
4665
4666 /**
4667  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4668  * @x:  holds the state of this particular completion
4669  *
4670  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4671  */
4672 void complete_all(struct completion *x)
4673 {
4674         unsigned long flags;
4675
4676         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4677         x->done += UINT_MAX/2;
4678         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4679         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4680 }
4681 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4682
4683 static inline long __sched
4684 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4685 {
4686         if (!x->done) {
4687                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4688
4689                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4690                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4691                 do {
4692                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4693                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4694                                 break;
4695                         }
4696                         __set_current_state(state);
4697                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4698                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4699                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4700                 } while (!x->done && timeout);
4701                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4702                 if (!x->done)
4703                         return timeout;
4704         }
4705         x->done--;
4706         return timeout ?: 1;
4707 }
4708
4709 static long __sched
4710 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4711 {
4712         might_sleep();
4713
4714         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4715         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4716         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4717         return timeout;
4718 }
4719
4720 /**
4721  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4722  * @x:  holds the state of this particular completion
4723  *
4724  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4725  * interruptible and there is no timeout.
4726  *
4727  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4728  * and interrupt capability. Also see complete().
4729  */
4730 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4731 {
4732         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4735
4736 /**
4737  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4738  * @x:  holds the state of this particular completion
4739  * @timeout:  timeout value in jiffies
4740  *
4741  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4742  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4743  * interruptible.
4744  */
4745 unsigned long __sched
4746 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4747 {
4748         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4749 }
4750 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4751
4752 /**
4753  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4754  * @x:  holds the state of this particular completion
4755  *
4756  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4757  * interruptible.
4758  */
4759 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4760 {
4761         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4762         if (t == -ERESTARTSYS)
4763                 return t;
4764         return 0;
4765 }
4766 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4767
4768 /**
4769  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4770  * @x:  holds the state of this particular completion
4771  * @timeout:  timeout value in jiffies
4772  *
4773  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4774  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4775  */
4776 unsigned long __sched
4777 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4778                                           unsigned long timeout)
4779 {
4780         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4781 }
4782 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4783
4784 /**
4785  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4786  * @x:  holds the state of this particular completion
4787  *
4788  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4789  * interrupted by a kill signal.
4790  */
4791 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4792 {
4793         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4794         if (t == -ERESTARTSYS)
4795                 return t;
4796         return 0;
4797 }
4798 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4799
4800 /**
4801  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4802  *      @x:     completion structure
4803  *
4804  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4805  *               1 if a decrement succeeded.
4806  *
4807  *      If a completion is being used as a counting completion,
4808  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4809  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4810  *      is protecting is not available.
4811  */
4812 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4813 {
4814         int ret = 1;
4815
4816         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4817         if (!x->done)
4818                 ret = 0;
4819         else
4820                 x->done--;
4821         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4822         return ret;
4823 }
4824 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4825
4826 /**
4827  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4828  *      @x:     completion structure
4829  *
4830  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4831  *               1 if there are no waiters.
4832  *
4833  */
4834 bool completion_done(struct completion *x)
4835 {
4836         int ret = 1;
4837
4838         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4839         if (!x->done)
4840                 ret = 0;
4841         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4842         return ret;
4843 }
4844 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4845
4846 static long __sched
4847 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4848 {
4849         unsigned long flags;
4850         wait_queue_t wait;
4851
4852         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4853
4854         __set_current_state(state);
4855
4856         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4857         __add_wait_queue(q, &wait);
4858         spin_unlock(&q->lock);
4859         timeout = schedule_timeout(timeout);
4860         spin_lock_irq(&q->lock);
4861         __remove_wait_queue(q, &wait);
4862         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4863
4864         return timeout;
4865 }
4866
4867 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4868 {
4869         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4870 }
4871 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4872
4873 long __sched
4874 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4875 {
4876         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4877 }
4878 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4879
4880 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4881 {
4882         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4885
4886 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4887 {
4888         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4889 }
4890 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4891
4892 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4893
4894 /*
4895  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4896  * @p: task
4897  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4898  *
4899  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4900  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4901  *
4902  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4903  */
4904 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4905 {
4906         unsigned long flags;
4907         int oldprio, on_rq, running;
4908         struct rq *rq;
4909         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4910
4911         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4912
4913         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4914         update_rq_clock(rq);
4915
4916         oldprio = p->prio;
4917         on_rq = p->se.on_rq;
4918         running = task_current(rq, p);
4919         if (on_rq)
4920                 dequeue_task(rq, p, 0);
4921         if (running)
4922                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4923
4924         if (rt_prio(prio))
4925                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4926         else
4927                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4928
4929         p->prio = prio;
4930
4931         if (running)
4932                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4933         if (on_rq) {
4934                 enqueue_task(rq, p, 0);
4935
4936                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4937         }
4938         task_rq_unlock(rq, &flags);
4939 }
4940
4941 #endif
4942
4943 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4944 {
4945         int old_prio, delta, on_rq;
4946         unsigned long flags;
4947         struct rq *rq;
4948
4949         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4950                 return;
4951         /*
4952          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4953          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4954          */
4955         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4956         update_rq_clock(rq);
4957         /*
4958          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4959          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4960          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4961          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4962          */
4963         if (task_has_rt_policy(p)) {
4964                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4965                 goto out_unlock;
4966         }
4967         on_rq = p->se.on_rq;
4968         if (on_rq)
4969                 dequeue_task(rq, p, 0);
4970
4971         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4972         set_load_weight(p);
4973         old_prio = p->prio;
4974         p->prio = effective_prio(p);
4975         delta = p->prio - old_prio;
4976
4977         if (on_rq) {
4978                 enqueue_task(rq, p, 0);
4979                 /*
4980                  * If the task increased its priority or is running and
4981                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4982                  */
4983                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4984                         resched_task(rq->curr);
4985         }
4986 out_unlock:
4987         task_rq_unlock(rq, &flags);
4988 }
4989 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4990
4991 /*
4992  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4993  * @p: task
4994  * @nice: nice value
4995  */
4996 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4997 {
4998         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4999         int nice_rlim = 20 - nice;
5000
5001         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5002                 capable(CAP_SYS_NICE));
5003 }
5004
5005 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5006
5007 /*
5008  * sys_nice - change the priority of the current process.
5009  * @increment: priority increment
5010  *
5011  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5012  * does similar things.
5013  */
5014 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5015 {
5016         long nice, retval;
5017
5018         /*
5019          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5020          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5021          * and we have a single winner.
5022          */
5023         if (increment < -40)
5024                 increment = -40;
5025         if (increment > 40)
5026                 increment = 40;
5027
5028         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5029         if (nice < -20)
5030                 nice = -20;
5031         if (nice > 19)
5032                 nice = 19;
5033
5034         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5035                 return -EPERM;
5036
5037         retval = security_task_setnice(current, nice);
5038         if (retval)
5039                 return retval;
5040
5041         set_user_nice(current, nice);
5042         return 0;
5043 }
5044
5045 #endif
5046
5047 /**
5048  * task_prio - return the priority value of a given task.
5049  * @p: the task in question.
5050  *
5051  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5052  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5053  * around 0, value goes from -16 to +15.
5054  */
5055 int task_prio(const struct task_struct *p)
5056 {
5057         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5058 }
5059
5060 /**
5061  * task_nice - return the nice value of a given task.
5062  * @p: the task in question.
5063  */
5064 int task_nice(const struct task_struct *p)
5065 {
5066         return TASK_NICE(p);
5067 }
5068 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5069
5070 /**
5071  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5072  * @cpu: the processor in question.
5073  */
5074 int idle_cpu(int cpu)
5075 {
5076         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5077 }
5078
5079 /**
5080  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5081  * @cpu: the processor in question.
5082  */
5083 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5084 {
5085         return cpu_rq(cpu)->idle;
5086 }
5087
5088 /**
5089  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5090  * @pid: the pid in question.
5091  */
5092 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5093 {
5094         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5095 }
5096
5097 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5098 static void
5099 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5100 {
5101         BUG_ON(p->se.on_rq);
5102
5103         p->policy = policy;
5104         switch (p->policy) {
5105         case SCHED_NORMAL:
5106         case SCHED_BATCH:
5107         case SCHED_IDLE:
5108                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5109                 break;
5110         case SCHED_FIFO:
5111         case SCHED_RR:
5112                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5113                 break;
5114         }
5115
5116         p->rt_priority = prio;
5117         p->normal_prio = normal_prio(p);
5118         /* we are holding p->pi_lock already */
5119         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5120         set_load_weight(p);
5121 }
5122
5123 /*
5124  * check the target process has a UID that matches the current process's
5125  */
5126 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5127 {
5128         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5129         bool match;
5130
5131         rcu_read_lock();
5132         pcred = __task_cred(p);
5133         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5134                  cred->euid == pcred->uid);
5135         rcu_read_unlock();
5136         return match;
5137 }
5138
5139 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5140                                 struct sched_param *param, bool user)
5141 {
5142         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5143         unsigned long flags;
5144         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5145         struct rq *rq;
5146
5147         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5148         BUG_ON(in_interrupt());
5149 recheck:
5150         /* double check policy once rq lock held */
5151         if (policy < 0)
5152                 policy = oldpolicy = p->policy;
5153         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5154                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5155                         policy != SCHED_IDLE)
5156                 return -EINVAL;
5157         /*
5158          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5159          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5160          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5161          */
5162         if (param->sched_priority < 0 ||
5163             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5164             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5165                 return -EINVAL;
5166         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5167                 return -EINVAL;
5168
5169         /*
5170          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5171          */
5172         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5173                 if (rt_policy(policy)) {
5174                         unsigned long rlim_rtprio;
5175
5176                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5177                                 return -ESRCH;
5178                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5179                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5180
5181                         /* can't set/change the rt policy */
5182                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5183                                 return -EPERM;
5184
5185                         /* can't increase priority */
5186                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5187                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5188                                 return -EPERM;
5189                 }
5190                 /*
5191                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5192                  * move out of SCHED_IDLE either:
5193                  */
5194                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5195                         return -EPERM;
5196
5197                 /* can't change other user's priorities */
5198                 if (!check_same_owner(p))
5199                         return -EPERM;
5200         }
5201
5202         if (user) {
5203 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5204                 /*
5205                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5206                  * assigned.
5207                  */
5208                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5209                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5210                         return -EPERM;
5211 #endif
5212
5213                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5214                 if (retval)
5215                         return retval;
5216         }
5217
5218         /*
5219          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5220          * changing the priority of the task:
5221          */
5222         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5223         /*
5224          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5225          * runqueue lock must be held.
5226          */
5227         rq = __task_rq_lock(p);
5228         /* recheck policy now with rq lock held */
5229         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5230                 policy = oldpolicy = -1;
5231                 __task_rq_unlock(rq);
5232                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5233                 goto recheck;
5234         }
5235         update_rq_clock(rq);
5236         on_rq = p->se.on_rq;
5237         running = task_current(rq, p);
5238         if (on_rq)
5239                 deactivate_task(rq, p, 0);
5240         if (running)
5241                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5242
5243         oldprio = p->prio;
5244         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5245
5246         if (running)
5247                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5248         if (on_rq) {
5249                 activate_task(rq, p, 0);
5250
5251                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5252         }
5253         __task_rq_unlock(rq);
5254         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5255
5256         rt_mutex_adjust_pi(p);
5257
5258         return 0;
5259 }
5260
5261 /**
5262  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5263  * @p: the task in question.
5264  * @policy: new policy.
5265  * @param: structure containing the new RT priority.
5266  *
5267  * NOTE that the task may be already dead.
5268  */
5269 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5270                        struct sched_param *param)
5271 {
5272         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5273 }
5274 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5275
5276 /**
5277  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5278  * @p: the task in question.
5279  * @policy: new policy.
5280  * @param: structure containing the new RT priority.
5281  *
5282  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5283  * current context has permission.  For example, this is needed in
5284  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5285  * but our caller might not have that capability.
5286  */
5287 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5288                                struct sched_param *param)
5289 {
5290         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5291 }
5292
5293 static int
5294 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5295 {
5296         struct sched_param lparam;
5297         struct task_struct *p;
5298         int retval;
5299
5300         if (!param || pid < 0)
5301                 return -EINVAL;
5302         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5303                 return -EFAULT;
5304
5305         rcu_read_lock();
5306         retval = -ESRCH;
5307         p = find_process_by_pid(pid);
5308         if (p != NULL)
5309                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5310         rcu_read_unlock();
5311
5312         return retval;
5313 }
5314
5315 /**
5316  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5317  * @pid: the pid in question.
5318  * @policy: new policy.
5319  * @param: structure containing the new RT priority.
5320  */
5321 asmlinkage long
5322 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5323 {
5324         /* negative values for policy are not valid */
5325         if (policy < 0)
5326                 return -EINVAL;
5327
5328         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5329 }
5330
5331 /**
5332  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5333  * @pid: the pid in question.
5334  * @param: structure containing the new RT priority.
5335  */
5336 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5337 {
5338         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5339 }
5340
5341 /**
5342  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5343  * @pid: the pid in question.
5344  */
5345 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5346 {
5347         struct task_struct *p;
5348         int retval;
5349
5350         if (pid < 0)
5351                 return -EINVAL;
5352
5353         retval = -ESRCH;
5354         read_lock(&tasklist_lock);
5355         p = find_process_by_pid(pid);
5356         if (p) {
5357                 retval = security_task_getscheduler(p);
5358                 if (!retval)
5359                         retval = p->policy;
5360         }
5361         read_unlock(&tasklist_lock);
5362         return retval;
5363 }
5364
5365 /**
5366  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5367  * @pid: the pid in question.
5368  * @param: structure containing the RT priority.
5369  */
5370 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5371 {
5372         struct sched_param lp;
5373         struct task_struct *p;
5374         int retval;
5375
5376         if (!param || pid < 0)
5377                 return -EINVAL;
5378
5379         read_lock(&tasklist_lock);
5380         p = find_process_by_pid(pid);
5381         retval = -ESRCH;
5382         if (!p)
5383                 goto out_unlock;
5384
5385         retval = security_task_getscheduler(p);
5386         if (retval)
5387                 goto out_unlock;
5388
5389         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5390         read_unlock(&tasklist_lock);
5391
5392         /*
5393          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5394          */
5395         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5396
5397         return retval;
5398
5399 out_unlock:
5400         read_unlock(&tasklist_lock);
5401         return retval;
5402 }
5403
5404 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5405 {
5406         cpumask_t cpus_allowed;
5407         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5408         struct task_struct *p;
5409         int retval;
5410
5411         get_online_cpus();
5412         read_lock(&tasklist_lock);
5413
5414         p = find_process_by_pid(pid);
5415         if (!p) {
5416                 read_unlock(&tasklist_lock);
5417                 put_online_cpus();
5418                 return -ESRCH;
5419         }
5420
5421         /*
5422          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5423          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5424          * usage count and then drop tasklist_lock.
5425          */
5426         get_task_struct(p);
5427         read_unlock(&tasklist_lock);
5428
5429         retval = -EPERM;
5430         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5431                 goto out_unlock;
5432
5433         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5434         if (retval)
5435                 goto out_unlock;
5436
5437         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5438         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5439  again:
5440         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5441
5442         if (!retval) {
5443                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5444                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5445                         /*
5446                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5447                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5448                          * cpuset's cpus_allowed
5449                          */
5450                         new_mask = cpus_allowed;
5451                         goto again;
5452                 }
5453         }
5454 out_unlock:
5455         put_task_struct(p);
5456         put_online_cpus();
5457         return retval;
5458 }
5459
5460 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5461                              cpumask_t *new_mask)
5462 {
5463         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5464                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5465         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5466                 len = sizeof(cpumask_t);
5467         }
5468         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5469 }
5470
5471 /**
5472  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5473  * @pid: pid of the process
5474  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5475  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5476  */
5477 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5478                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5479 {
5480         cpumask_t new_mask;
5481         int retval;
5482
5483         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5484         if (retval)
5485                 return retval;
5486
5487         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5488 }
5489
5490 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5491 {
5492         struct task_struct *p;
5493         int retval;
5494
5495         get_online_cpus();
5496         read_lock(&tasklist_lock);
5497
5498         retval = -ESRCH;
5499         p = find_process_by_pid(pid);
5500         if (!p)
5501                 goto out_unlock;
5502
5503         retval = security_task_getscheduler(p);
5504         if (retval)
5505                 goto out_unlock;
5506
5507         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5508
5509 out_unlock:
5510         read_unlock(&tasklist_lock);
5511         put_online_cpus();
5512
5513         return retval;
5514 }
5515
5516 /**
5517  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5518  * @pid: pid of the process
5519  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5520  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5521  */
5522 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5523                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5524 {
5525         int ret;
5526         cpumask_t mask;
5527
5528         if (len < sizeof(cpumask_t))
5529                 return -EINVAL;
5530
5531         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5532         if (ret < 0)
5533                 return ret;
5534
5535         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5536                 return -EFAULT;
5537
5538         return sizeof(cpumask_t);
5539 }
5540
5541 /**
5542  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5543  *
5544  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5545  * other threads running on this CPU then this function will return.
5546  */
5547 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5548 {
5549         struct rq *rq = this_rq_lock();
5550
5551         schedstat_inc(rq, yld_count);
5552         current->sched_class->yield_task(rq);
5553
5554         /*
5555          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5556          * no need to preempt or enable interrupts:
5557          */
5558         __release(rq->lock);
5559         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5560         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5561         preempt_enable_no_resched();
5562
5563         schedule();
5564
5565         return 0;
5566 }
5567
5568 static void __cond_resched(void)
5569 {
5570 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5571         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5572 #endif
5573         /*
5574          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5575          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5576          * cond_resched() call.
5577          */
5578         do {
5579                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5580                 schedule();
5581                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5582         } while (need_resched());
5583 }
5584
5585 int __sched _cond_resched(void)
5586 {
5587         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5588                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5589                 __cond_resched();
5590                 return 1;
5591         }
5592         return 0;
5593 }
5594 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5595
5596 /*
5597  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5598  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5599  *
5600  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5601  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5602  * spin_unlock(), once by hand).
5603  */
5604 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5605 {
5606         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5607         int ret = 0;
5608
5609         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5610                 spin_unlock(lock);
5611                 if (resched && need_resched())
5612                         __cond_resched();
5613                 else
5614                         cpu_relax();
5615                 ret = 1;
5616                 spin_lock(lock);
5617         }
5618         return ret;
5619 }
5620 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5621
5622 int __sched cond_resched_softirq(void)
5623 {
5624         BUG_ON(!in_softirq());
5625
5626         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5627                 local_bh_enable();
5628                 __cond_resched();
5629                 local_bh_disable();
5630                 return 1;
5631         }
5632         return 0;
5633 }
5634 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5635
5636 /**
5637  * yield - yield the current processor to other threads.
5638  *
5639  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5640  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5641  */
5642 void __sched yield(void)
5643 {
5644         set_current_state(TASK_RUNNING);
5645         sys_sched_yield();
5646 }
5647 EXPORT_SYMBOL(yield);
5648
5649 /*
5650  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5651  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5652  *
5653  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5654  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5655  */
5656 void __sched io_schedule(void)
5657 {
5658         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5659
5660         delayacct_blkio_start();
5661         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5662         schedule();
5663         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5664         delayacct_blkio_end();
5665 }
5666 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5667
5668 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5669 {
5670         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5671         long ret;
5672
5673         delayacct_blkio_start();
5674         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5675         ret = schedule_timeout(timeout);
5676         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5677         delayacct_blkio_end();
5678         return ret;
5679 }
5680
5681 /**
5682  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5683  * @policy: scheduling class.
5684  *
5685  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5686  * by a given scheduling class.
5687  */
5688 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5689 {
5690         int ret = -EINVAL;
5691
5692         switch (policy) {
5693         case SCHED_FIFO:
5694         case SCHED_RR:
5695                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5696                 break;
5697         case SCHED_NORMAL:
5698         case SCHED_BATCH:
5699         case SCHED_IDLE:
5700                 ret = 0;
5701                 break;
5702         }
5703         return ret;
5704 }
5705
5706 /**
5707  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5708  * @policy: scheduling class.
5709  *
5710  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5711  * by a given scheduling class.
5712  */
5713 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5714 {
5715         int ret = -EINVAL;
5716
5717         switch (policy) {
5718         case SCHED_FIFO:
5719         case SCHED_RR:
5720                 ret = 1;
5721                 break;
5722         case SCHED_NORMAL:
5723         case SCHED_BATCH:
5724         case SCHED_IDLE:
5725                 ret = 0;
5726         }
5727         return ret;
5728 }
5729
5730 /**
5731  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5732  * @pid: pid of the process.
5733  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5734  *
5735  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5736  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5737  */
5738 asmlinkage
5739 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5740 {
5741         struct task_struct *p;
5742         unsigned int time_slice;
5743         int retval;
5744         struct timespec t;
5745
5746         if (pid < 0)
5747                 return -EINVAL;
5748
5749         retval = -ESRCH;
5750         read_lock(&tasklist_lock);
5751         p = find_process_by_pid(pid);
5752         if (!p)
5753                 goto out_unlock;
5754
5755         retval = security_task_getscheduler(p);
5756         if (retval)
5757                 goto out_unlock;
5758
5759         /*
5760          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5761          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5762          */
5763         time_slice = 0;
5764         if (p->policy == SCHED_RR) {
5765                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5766         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5767                 struct sched_entity *se = &p->se;
5768                 unsigned long flags;
5769                 struct rq *rq;
5770
5771                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5772                 if (rq->cfs.load.weight)
5773                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5774                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5775         }
5776         read_unlock(&tasklist_lock);
5777         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5778         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5779         return retval;
5780
5781 out_unlock:
5782         read_unlock(&tasklist_lock);
5783         return retval;
5784 }
5785
5786 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5787
5788 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5789 {
5790         unsigned long free = 0;
5791         unsigned state;
5792
5793         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5794         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5795                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5796 #if BITS_PER_LONG == 32
5797         if (state == TASK_RUNNING)
5798                 printk(KERN_CONT " running  ");
5799         else
5800                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5801 #else
5802         if (state == TASK_RUNNING)
5803                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5804         else
5805                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5806 #endif
5807 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5808         {
5809                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5810                 while (!*n)
5811                         n++;
5812                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5813         }
5814 #endif
5815         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5816                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5817
5818         show_stack(p, NULL);
5819 }
5820
5821 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5822 {
5823         struct task_struct *g, *p;
5824
5825 #if BITS_PER_LONG == 32
5826         printk(KERN_INFO
5827                 "  task                PC stack   pid father\n");
5828 #else
5829         printk(KERN_INFO
5830                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5831 #endif
5832         read_lock(&tasklist_lock);
5833         do_each_thread(g, p) {
5834                 /*
5835                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5836                  * console might take alot of time:
5837                  */
5838                 touch_nmi_watchdog();
5839                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5840                         sched_show_task(p);
5841         } while_each_thread(g, p);
5842
5843         touch_all_softlockup_watchdogs();
5844
5845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5846         sysrq_sched_debug_show();
5847 #endif
5848         read_unlock(&tasklist_lock);
5849         /*
5850          * Only show locks if all tasks are dumped:
5851          */
5852         if (state_filter == -1)
5853                 debug_show_all_locks();
5854 }
5855
5856 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5857 {
5858         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5859 }
5860
5861 /**
5862  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5863  * @idle: task in question
5864  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5865  *
5866  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5867  * flag, to make booting more robust.
5868  */
5869 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5870 {
5871         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5872         unsigned long flags;
5873
5874         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5875
5876         __sched_fork(idle);
5877         idle->se.exec_start = sched_clock();
5878
5879         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5880         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5881         __set_task_cpu(idle, cpu);
5882
5883         rq->curr = rq->idle = idle;
5884 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5885         idle->oncpu = 1;
5886 #endif
5887         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5888
5889         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5890 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5891         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5892 #else
5893         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5894 #endif
5895         /*
5896          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5897          */
5898         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5899         ftrace_graph_init_task(idle);
5900 }
5901
5902 /*
5903  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5904  * indicates which cpus entered this state. This is used
5905  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5906  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5907  * always be CPU_MASK_NONE.
5908  */
5909 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5910
5911 /*
5912  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5913  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5914  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5915  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5916  * number of CPUs.
5917  *
5918  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5919  */
5920 static inline void sched_init_granularity(void)
5921 {
5922         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5923         const unsigned long limit = 200000000;
5924
5925         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5926         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5927                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5928
5929         sysctl_sched_latency *= factor;
5930         if (sysctl_sched_latency > limit)
5931                 sysctl_sched_latency = limit;
5932
5933         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5934
5935         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5936 }
5937
5938 #ifdef CONFIG_SMP
5939 /*
5940  * This is how migration works:
5941  *
5942  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5943  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5944  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5945  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5946  *    thread off the CPU)
5947  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5948  *    task is still in the wrong runqueue.
5949  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5950  *    it and puts it into the right queue.
5951  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5952  * 7) we wake up and the migration is done.
5953  */
5954
5955 /*
5956  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5957  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5958  * is removed from the allowed bitmask.
5959  *
5960  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5961  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5962  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5963  */
5964 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5965 {
5966         struct migration_req req;
5967         unsigned long flags;
5968         struct rq *rq;
5969         int ret = 0;
5970
5971         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5972         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5973                 ret = -EINVAL;
5974                 goto out;
5975         }
5976
5977         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5978                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5979                 ret = -EINVAL;
5980                 goto out;
5981         }
5982
5983         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5984                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5985         else {
5986                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5987                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5988         }
5989
5990         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5991         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5992                 goto out;
5993
5994         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5995                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5996                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5997                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5998                 wait_for_completion(&req.done);
5999                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6000                 return 0;
6001         }
6002 out:
6003         task_rq_unlock(rq, &flags);
6004
6005         return ret;
6006 }
6007 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6008
6009 /*
6010  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6011  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6012  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6013  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6014  *
6015  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6016  * as the task is no longer on this CPU.
6017  *
6018  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6019  */
6020 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6021 {
6022         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6023         int ret = 0, on_rq;
6024
6025         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6026                 return ret;
6027
6028         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6029         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6030
6031         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6032         /* Already moved. */
6033         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6034                 goto done;
6035         /* Affinity changed (again). */
6036         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6037                 goto fail;
6038
6039         on_rq = p->se.on_rq;
6040         if (on_rq)
6041                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6042
6043         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6044         if (on_rq) {
6045                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6046                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6047         }
6048 done:
6049         ret = 1;
6050 fail:
6051         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6052         return ret;
6053 }
6054
6055 /*
6056  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6057  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6058  * another runqueue.
6059  */
6060 static int migration_thread(void *data)
6061 {
6062         int cpu = (long)data;
6063         struct rq *rq;
6064
6065         rq = cpu_rq(cpu);
6066         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6067
6068         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6069         while (!kthread_should_stop()) {
6070                 struct migration_req *req;
6071                 struct list_head *head;
6072
6073                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6074
6075                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6076                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6077                         goto wait_to_die;
6078                 }
6079
6080                 if (rq->active_balance) {
6081                         active_load_balance(rq, cpu);
6082                         rq->active_balance = 0;
6083                 }
6084
6085                 head = &rq->migration_queue;
6086
6087                 if (list_empty(head)) {
6088                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6089                         schedule();
6090                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6091                         continue;
6092                 }
6093                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6094                 list_del_init(head->next);
6095
6096                 spin_unlock(&rq->lock);
6097                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6098                 local_irq_enable();
6099
6100                 complete(&req->done);
6101         }
6102         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6103         return 0;
6104
6105 wait_to_die:
6106         /* Wait for kthread_stop */
6107         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6108         while (!kthread_should_stop()) {
6109                 schedule();
6110                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6111         }
6112         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6113         return 0;
6114 }
6115
6116 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6117
6118 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6119 {
6120         int ret;
6121
6122         local_irq_disable();
6123         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6124         local_irq_enable();
6125         return ret;
6126 }
6127
6128 /*
6129  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6130  */
6131 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6132 {
6133         unsigned long flags;
6134         cpumask_t mask;
6135         struct rq *rq;
6136         int dest_cpu;
6137
6138         do {
6139                 /* On same node? */
6140                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6141                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6142                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6143
6144                 /* On any allowed CPU? */
6145                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6146                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6147
6148                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6149                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6150                         cpumask_t cpus_allowed;
6151
6152                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6153                         /*
6154                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6155                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6156                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6157                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6158                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6159                          */
6160                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6161                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6162                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6163                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6164
6165                         /*
6166                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6167                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6168                          * leave kernel.
6169                          */
6170                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6171                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6172                                        "longer affine to cpu%d\n",
6173                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6174                         }
6175                 }
6176         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6177 }
6178
6179 /*
6180  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6181  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6182  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6183  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6184  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6185  */
6186 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6187 {
6188         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6189         unsigned long flags;
6190
6191         local_irq_save(flags);
6192         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6193         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6194         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6195         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6196         local_irq_restore(flags);
6197 }
6198
6199 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6200 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6201 {
6202         struct task_struct *p, *t;
6203
6204         read_lock(&tasklist_lock);
6205
6206         do_each_thread(t, p) {
6207                 if (p == current)
6208                         continue;
6209
6210                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6211                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6212         } while_each_thread(t, p);
6213
6214         read_unlock(&tasklist_lock);
6215 }
6216
6217 /*
6218  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6219  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6220  * Used by CPU offline code.
6221  */
6222 void sched_idle_next(void)
6223 {
6224         int this_cpu = smp_processor_id();
6225         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6226         struct task_struct *p = rq->idle;
6227         unsigned long flags;
6228
6229         /* cpu has to be offline */
6230         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6231
6232         /*
6233          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6234          * and interrupts disabled on the current cpu.
6235          */
6236         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6237
6238         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6239
6240         update_rq_clock(rq);
6241         activate_task(rq, p, 0);
6242
6243         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6244 }
6245
6246 /*
6247  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6248  * offline.
6249  */
6250 void idle_task_exit(void)
6251 {
6252         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6253
6254         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6255
6256         if (mm != &init_mm)
6257                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6258         mmdrop(mm);
6259 }
6260
6261 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6262 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6263 {
6264         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6265
6266         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6267         BUG_ON(!p->exit_state);
6268
6269         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6270         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6271
6272         get_task_struct(p);
6273
6274         /*
6275          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6276          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6277          * fine.
6278          */
6279         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6280         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6281         spin_lock_irq(&rq->lock);
6282
6283         put_task_struct(p);
6284 }
6285
6286 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6287 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6288 {
6289         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6290         struct task_struct *next;
6291
6292         for ( ; ; ) {
6293                 if (!rq->nr_running)
6294                         break;
6295                 update_rq_clock(rq);
6296                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6297                 if (!next)
6298                         break;
6299                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6300                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6301
6302         }
6303 }
6304 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6305
6306 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6307
6308 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6309         {
6310                 .procname       = "sched_domain",
6311                 .mode           = 0555,
6312         },
6313         {0, },
6314 };
6315
6316 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6317         {
6318                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6319                 .procname       = "kernel",
6320                 .mode           = 0555,
6321                 .child          = sd_ctl_dir,
6322         },
6323         {0, },
6324 };
6325
6326 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6327 {
6328         struct ctl_table *entry =
6329                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6330
6331         return entry;
6332 }
6333
6334 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6335 {
6336         struct ctl_table *entry;
6337
6338         /*
6339          * In the intermediate directories, both the child directory and
6340          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6341          * will always be set. In the lowest directory the names are
6342          * static strings and all have proc handlers.
6343          */
6344         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6345                 if (entry->child)
6346                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6347                 if (entry->proc_handler == NULL)
6348                         kfree(entry->procname);
6349         }
6350
6351         kfree(*tablep);
6352         *tablep = NULL;
6353 }
6354
6355 static void
6356 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6357                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6358                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6359 {
6360         entry->procname = procname;
6361         entry->data = data;
6362         entry->maxlen = maxlen;
6363         entry->mode = mode;
6364         entry->proc_handler = proc_handler;
6365 }
6366
6367 static struct ctl_table *
6368 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6369 {
6370         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6371
6372         if (table == NULL)
6373                 return NULL;
6374
6375         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6376                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6377         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6378                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6379         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6380                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6381         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6382                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6383         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6384                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6385         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6386                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6387         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6388                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6389         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6390                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6391         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6392                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6393         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6394                 &sd->cache_nice_tries,
6395                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6396         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6397                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6398         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6399                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6400         /* &table[12] is terminator */
6401
6402         return table;
6403 }
6404
6405 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6406 {
6407         struct ctl_table *entry, *table;
6408         struct sched_domain *sd;
6409         int domain_num = 0, i;
6410         char buf[32];
6411
6412         for_each_domain(cpu, sd)
6413                 domain_num++;
6414         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6415         if (table == NULL)
6416                 return NULL;
6417
6418         i = 0;
6419         for_each_domain(cpu, sd) {
6420                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6421                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6422                 entry->mode = 0555;
6423                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6424                 entry++;
6425                 i++;
6426         }
6427         return table;
6428 }
6429
6430 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6431 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6432 {
6433         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6434         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6435         char buf[32];
6436
6437         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6438         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6439
6440         if (entry == NULL)
6441                 return;
6442
6443         for_each_online_cpu(i) {
6444                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6445                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6446                 entry->mode = 0555;
6447                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6448                 entry++;
6449         }
6450
6451         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6452         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6453 }
6454
6455 /* may be called multiple times per register */
6456 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6457 {
6458         if (sd_sysctl_header)
6459                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6460         sd_sysctl_header = NULL;
6461         if (sd_ctl_dir[0].child)
6462                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6463 }
6464 #else
6465 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6466 {
6467 }
6468 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6469 {
6470 }
6471 #endif
6472
6473 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6474 {
6475         if (!rq->online) {
6476                 const struct sched_class *class;
6477
6478                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6479                 rq->online = 1;
6480
6481                 for_each_class(class) {
6482                         if (class->rq_online)
6483                                 class->rq_online(rq);
6484                 }
6485         }
6486 }
6487
6488 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6489 {
6490         if (rq->online) {
6491                 const struct sched_class *class;
6492
6493                 for_each_class(class) {
6494                         if (class->rq_offline)
6495                                 class->rq_offline(rq);
6496                 }
6497
6498                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6499                 rq->online = 0;
6500         }
6501 }
6502
6503 /*
6504  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6505  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6506  */
6507 static int __cpuinit
6508 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6509 {
6510         struct task_struct *p;
6511         int cpu = (long)hcpu;
6512         unsigned long flags;
6513         struct rq *rq;
6514
6515         switch (action) {
6516
6517         case CPU_UP_PREPARE:
6518         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6519                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6520                 if (IS_ERR(p))
6521                         return NOTIFY_BAD;
6522                 kthread_bind(p, cpu);
6523                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6524                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6525                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6526                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6527                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6528                 break;
6529
6530         case CPU_ONLINE:
6531         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6532                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6533                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6534
6535                 /* Update our root-domain */
6536                 rq = cpu_rq(cpu);
6537                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6538                 if (rq->rd) {
6539                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6540
6541                         set_rq_online(rq);
6542                 }
6543                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6544                 break;
6545
6546 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6547         case CPU_UP_CANCELED:
6548         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6549                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6550                         break;
6551                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6552                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6553                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6554                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6555                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6556                 break;
6557
6558         case CPU_DEAD:
6559         case CPU_DEAD_FROZEN:
6560                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6561                 migrate_live_tasks(cpu);
6562                 rq = cpu_rq(cpu);
6563                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6564                 rq->migration_thread = NULL;
6565                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6566                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6567                 update_rq_clock(rq);
6568                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6569                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6570                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6571                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6572                 migrate_dead_tasks(cpu);
6573                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6574                 cpuset_unlock();
6575                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6576                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6577
6578                 /*
6579                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6580                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6581                  * the requestors.
6582                  */
6583                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6584                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6585                         struct migration_req *req;
6586
6587                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6588                                          struct migration_req, list);
6589                         list_del_init(&req->list);
6590                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6591                         complete(&req->done);
6592                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6593                 }
6594                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6595                 break;
6596
6597         case CPU_DYING:
6598         case CPU_DYING_FROZEN:
6599                 /* Update our root-domain */
6600                 rq = cpu_rq(cpu);
6601                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6602                 if (rq->rd) {
6603                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6604                         set_rq_offline(rq);
6605                 }
6606                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6607                 break;
6608 #endif
6609         }
6610         return NOTIFY_OK;
6611 }
6612
6613 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6614  * happens before everything else.
6615  */
6616 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6617         .notifier_call = migration_call,
6618         .priority = 10
6619 };
6620
6621 static int __init migration_init(void)
6622 {
6623         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6624         int err;
6625
6626         /* Start one for the boot CPU: */
6627         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6628         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6629         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6630         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6631
6632         return err;
6633 }
6634 early_initcall(migration_init);
6635 #endif
6636
6637 #ifdef CONFIG_SMP
6638
6639 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6640
6641 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6642                                   cpumask_t *groupmask)
6643 {
6644         struct sched_group *group = sd->groups;
6645         char str[256];
6646
6647         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6648         cpus_clear(*groupmask);
6649
6650         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6651
6652         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6653                 printk("does not load-balance\n");
6654                 if (sd->parent)
6655                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6656                                         " has parent");
6657                 return -1;
6658         }
6659
6660         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6661
6662         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6663                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6664                                 "CPU%d\n", cpu);
6665         }
6666         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6667                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6668                                 " CPU%d\n", cpu);
6669         }
6670
6671         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6672         do {
6673                 if (!group) {
6674                         printk("\n");
6675                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6676                         break;
6677                 }
6678
6679                 if (!group->__cpu_power) {
6680                         printk(KERN_CONT "\n");
6681                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6682                                         "set\n");
6683                         break;
6684                 }
6685
6686                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6687                         printk(KERN_CONT "\n");
6688                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6689                         break;
6690                 }
6691
6692                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6693                         printk(KERN_CONT "\n");
6694                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6695                         break;
6696                 }
6697
6698                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6699
6700                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6701                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6702
6703                 group = group->next;
6704         } while (group != sd->groups);
6705         printk(KERN_CONT "\n");
6706
6707         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6708                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6709
6710         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6711                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6712                         "of domain->span\n");
6713         return 0;
6714 }
6715
6716 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6717 {
6718         cpumask_t *groupmask;
6719         int level = 0;
6720
6721         if (!sd) {
6722                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6723                 return;
6724         }
6725
6726         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6727
6728         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6729         if (!groupmask) {
6730                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6731                 return;
6732         }
6733
6734         for (;;) {
6735                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6736                         break;
6737                 level++;
6738                 sd = sd->parent;
6739                 if (!sd)
6740                         break;
6741         }
6742         kfree(groupmask);
6743 }
6744 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6745 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6746 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6747
6748 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6749 {
6750         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6751                 return 1;
6752
6753         /* Following flags need at least 2 groups */
6754         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6755                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6756                          SD_BALANCE_FORK |
6757                          SD_BALANCE_EXEC |
6758                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6759                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6760                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6761                         return 0;
6762         }
6763
6764         /* Following flags don't use groups */
6765         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6766                          SD_WAKE_AFFINE |
6767                          SD_WAKE_BALANCE))
6768                 return 0;
6769
6770         return 1;
6771 }
6772
6773 static int
6774 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6775 {
6776         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6777
6778         if (sd_degenerate(parent))
6779                 return 1;
6780
6781         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6782                 return 0;
6783
6784         /* Does parent contain flags not in child? */
6785         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6786         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6787                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6788         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6789         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6790                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6791                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6792                                 SD_BALANCE_FORK |
6793                                 SD_BALANCE_EXEC |
6794                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6795                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6796                 if (nr_node_ids == 1)
6797                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6798         }
6799         if (~cflags & pflags)
6800                 return 0;
6801
6802         return 1;
6803 }
6804
6805 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6806 {
6807         unsigned long flags;
6808
6809         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6810
6811         if (rq->rd) {
6812                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6813
6814                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6815                         set_rq_offline(rq);
6816
6817                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6818
6819                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6820                         kfree(old_rd);
6821         }
6822
6823         atomic_inc(&rd->refcount);
6824         rq->rd = rd;
6825
6826         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6827         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6828                 set_rq_online(rq);
6829
6830         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, f