Merge commit 'v2.6.28' into core/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 #ifdef CONFIG_SMP
122 /*
123  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
124  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
125  */
126 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
127 {
128         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
129 }
130
131 /*
132  * Each time a sched group cpu_power is changed,
133  * we must compute its reciprocal value
134  */
135 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
136 {
137         sg->__cpu_power += val;
138         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
139 }
140 #endif
141
142 static inline int rt_policy(int policy)
143 {
144         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
145                 return 1;
146         return 0;
147 }
148
149 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
150 {
151         return rt_policy(p->policy);
152 }
153
154 /*
155  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
156  */
157 struct rt_prio_array {
158         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
159         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
160 };
161
162 struct rt_bandwidth {
163         /* nests inside the rq lock: */
164         spinlock_t              rt_runtime_lock;
165         ktime_t                 rt_period;
166         u64                     rt_runtime;
167         struct hrtimer          rt_period_timer;
168 };
169
170 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
171
172 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
173
174 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
175 {
176         struct rt_bandwidth *rt_b =
177                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
178         ktime_t now;
179         int overrun;
180         int idle = 0;
181
182         for (;;) {
183                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
184                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
185
186                 if (!overrun)
187                         break;
188
189                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
190         }
191
192         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
193 }
194
195 static
196 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
197 {
198         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
199         rt_b->rt_runtime = runtime;
200
201         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
202
203         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
204                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
205         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
206         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
207 }
208
209 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
210 {
211         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
219                 return;
220
221         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
222                 return;
223
224         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225         for (;;) {
226                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
227                         break;
228
229                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
230                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
231                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
232                                 HRTIMER_MODE_ABS);
233         }
234         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
235 }
236
237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
238 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
239 {
240         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
241 }
242 #endif
243
244 /*
245  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
246  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
247  */
248 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
249
250 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
251
252 #include <linux/cgroup.h>
253
254 struct cfs_rq;
255
256 static LIST_HEAD(task_groups);
257
258 /* task group related information */
259 struct task_group {
260 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
261         struct cgroup_subsys_state css;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
265         /* schedulable entities of this group on each cpu */
266         struct sched_entity **se;
267         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
268         struct cfs_rq **cfs_rq;
269         unsigned long shares;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
273         struct sched_rt_entity **rt_se;
274         struct rt_rq **rt_rq;
275
276         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
277 #endif
278
279         struct rcu_head rcu;
280         struct list_head list;
281
282         struct task_group *parent;
283         struct list_head siblings;
284         struct list_head children;
285 };
286
287 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
288
289 /*
290  * Root task group.
291  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
292  *      be a child to this group.
293  */
294 struct task_group root_task_group;
295
296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
297 /* Default task group's sched entity on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
299 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
300 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302
303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
305 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
306 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
307 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
308 #define root_task_group init_task_group
309 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
310
311 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
312  * a task group's cpu shares.
313  */
314 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
315
316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
317 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
319 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
320 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
321 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
322
323 /*
324  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
325  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
326  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
327  * too large, so as the shares value of a task group.
328  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
329  *  limitation from this.)
330  */
331 #define MIN_SHARES      2
332 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
333
334 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
335 #endif
336
337 /* Default task group.
338  *      Every task in system belong to this group at bootup.
339  */
340 struct task_group init_task_group;
341
342 /* return group to which a task belongs */
343 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
344 {
345         struct task_group *tg;
346
347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
348         tg = p->user->tg;
349 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
350         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
351                                 struct task_group, css);
352 #else
353         tg = &init_task_group;
354 #endif
355         return tg;
356 }
357
358 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
359 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
360 {
361 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
362         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
363         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
364 #endif
365
366 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
367         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
368         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
369 #endif
370 }
371
372 #else
373
374 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         return NULL;
378 }
379
380 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
381
382 /* CFS-related fields in a runqueue */
383 struct cfs_rq {
384         struct load_weight load;
385         unsigned long nr_running;
386
387         u64 exec_clock;
388         u64 min_vruntime;
389
390         struct rb_root tasks_timeline;
391         struct rb_node *rb_leftmost;
392
393         struct list_head tasks;
394         struct list_head *balance_iterator;
395
396         /*
397          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
398          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
399          */
400         struct sched_entity *curr, *next, *last;
401
402         unsigned int nr_spread_over;
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
406
407         /*
408          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
409          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
410          * (like users, containers etc.)
411          *
412          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
413          * list is used during load balance.
414          */
415         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
416         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
417
418 #ifdef CONFIG_SMP
419         /*
420          * the part of load.weight contributed by tasks
421          */
422         unsigned long task_weight;
423
424         /*
425          *   h_load = weight * f(tg)
426          *
427          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428          * this group.
429          */
430         unsigned long h_load;
431
432         /*
433          * this cpu's part of tg->shares
434          */
435         unsigned long shares;
436
437         /*
438          * load.weight at the time we set shares
439          */
440         unsigned long rq_weight;
441 #endif
442 #endif
443 };
444
445 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
446 struct rt_rq {
447         struct rt_prio_array active;
448         unsigned long rt_nr_running;
449 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
450         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
451 #endif
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         unsigned long rt_nr_migratory;
454         int overloaded;
455 #endif
456         int rt_throttled;
457         u64 rt_time;
458         u64 rt_runtime;
459         /* Nests inside the rq lock: */
460         spinlock_t rt_runtime_lock;
461
462 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
463         unsigned long rt_nr_boosted;
464
465         struct rq *rq;
466         struct list_head leaf_rt_rq_list;
467         struct task_group *tg;
468         struct sched_rt_entity *rt_se;
469 #endif
470 };
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473
474 /*
475  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
476  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
477  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
478  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
479  * object.
480  *
481  */
482 struct root_domain {
483         atomic_t refcount;
484         cpumask_t span;
485         cpumask_t online;
486
487         /*
488          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
489          * one runnable RT task.
490          */
491         cpumask_t rto_mask;
492         atomic_t rto_count;
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         struct cpupri cpupri;
495 #endif
496 };
497
498 /*
499  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
500  * members (mimicking the global state we have today).
501  */
502 static struct root_domain def_root_domain;
503
504 #endif
505
506 /*
507  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
508  *
509  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
510  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
511  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
512  */
513 struct rq {
514         /* runqueue lock: */
515         spinlock_t lock;
516
517         /*
518          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
519          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
520          */
521         unsigned long nr_running;
522         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
523         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
524         unsigned char idle_at_tick;
525 #ifdef CONFIG_NO_HZ
526         unsigned long last_tick_seen;
527         unsigned char in_nohz_recently;
528 #endif
529         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
530         struct load_weight load;
531         unsigned long nr_load_updates;
532         u64 nr_switches;
533
534         struct cfs_rq cfs;
535         struct rt_rq rt;
536
537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
538         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
539         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
540 #endif
541 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
542         struct list_head leaf_rt_rq_list;
543 #endif
544
545         /*
546          * This is part of a global counter where only the total sum
547          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
548          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
549          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
550          */
551         unsigned long nr_uninterruptible;
552
553         struct task_struct *curr, *idle;
554         unsigned long next_balance;
555         struct mm_struct *prev_mm;
556
557         u64 clock;
558
559         atomic_t nr_iowait;
560
561 #ifdef CONFIG_SMP
562         struct root_domain *rd;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         /* For active balancing */
566         int active_balance;
567         int push_cpu;
568         /* cpu of this runqueue: */
569         int cpu;
570         int online;
571
572         unsigned long avg_load_per_task;
573
574         struct task_struct *migration_thread;
575         struct list_head migration_queue;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
579 #ifdef CONFIG_SMP
580         int hrtick_csd_pending;
581         struct call_single_data hrtick_csd;
582 #endif
583         struct hrtimer hrtick_timer;
584 #endif
585
586 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
587         /* latency stats */
588         struct sched_info rq_sched_info;
589
590         /* sys_sched_yield() stats */
591         unsigned int yld_exp_empty;
592         unsigned int yld_act_empty;
593         unsigned int yld_both_empty;
594         unsigned int yld_count;
595
596         /* schedule() stats */
597         unsigned int sched_switch;
598         unsigned int sched_count;
599         unsigned int sched_goidle;
600
601         /* try_to_wake_up() stats */
602         unsigned int ttwu_count;
603         unsigned int ttwu_local;
604
605         /* BKL stats */
606         unsigned int bkl_count;
607 #endif
608 };
609
610 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
611
612 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
613 {
614         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 /*
627  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
628  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
629  *
630  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
631  * preempt-disabled sections.
632  */
633 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
634         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
635
636 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
637 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
638 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
639 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
640
641 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
642 {
643         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
644 }
645
646 /*
647  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
648  */
649 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
650 # define const_debug __read_mostly
651 #else
652 # define const_debug static const
653 #endif
654
655 /**
656  * runqueue_is_locked
657  *
658  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
659  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
660  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
661  */
662 int runqueue_is_locked(void)
663 {
664         int cpu = get_cpu();
665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
666         int ret;
667
668         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
669         put_cpu();
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Debugging: various feature bits
675  */
676
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         __SCHED_FEAT_##name ,
679
680 enum {
681 #include "sched_features.h"
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
688
689 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
690 #include "sched_features.h"
691         0;
692
693 #undef SCHED_FEAT
694
695 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
696 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
697         #name ,
698
699 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
700 #include "sched_features.h"
701         NULL
702 };
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
707 {
708         filp->private_data = inode->i_private;
709         return 0;
710 }
711
712 static ssize_t
713 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
714                 size_t cnt, loff_t *ppos)
715 {
716         char *buf;
717         int r = 0;
718         int len = 0;
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
723                 len += 4;
724         }
725
726         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
727         if (!buf)
728                 return -ENOMEM;
729
730         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
731                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
732                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
733                 else
734                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
735         }
736
737         r += sprintf(buf + r, "\n");
738         WARN_ON(r >= len + 2);
739
740         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
741
742         kfree(buf);
743
744         return r;
745 }
746
747 static ssize_t
748 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
749                 size_t cnt, loff_t *ppos)
750 {
751         char buf[64];
752         char *cmp = buf;
753         int neg = 0;
754         int i;
755
756         if (cnt > 63)
757                 cnt = 63;
758
759         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
760                 return -EFAULT;
761
762         buf[cnt] = 0;
763
764         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
765                 neg = 1;
766                 cmp += 3;
767         }
768
769         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
770                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
771
772                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
773                         if (neg)
774                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
775                         else
776                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
777                         break;
778                 }
779         }
780
781         if (!sched_feat_names[i])
782                 return -EINVAL;
783
784         filp->f_pos += cnt;
785
786         return cnt;
787 }
788
789 static struct file_operations sched_feat_fops = {
790         .open   = sched_feat_open,
791         .read   = sched_feat_read,
792         .write  = sched_feat_write,
793 };
794
795 static __init int sched_init_debug(void)
796 {
797         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
798                         &sched_feat_fops);
799
800         return 0;
801 }
802 late_initcall(sched_init_debug);
803
804 #endif
805
806 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
807
808 /*
809  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
810  * Limited because this is done with IRQs disabled.
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
813
814 /*
815  * ratelimit for updating the group shares.
816  * default: 0.25ms
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
819
820 /*
821  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
822  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
823  * default: 4
824  */
825 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
826
827 /*
828  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
829  * default: 1s
830  */
831 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
832
833 static __read_mostly int scheduler_running;
834
835 /*
836  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
837  * default: 0.95s
838  */
839 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
840
841 static inline u64 global_rt_period(void)
842 {
843         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
844 }
845
846 static inline u64 global_rt_runtime(void)
847 {
848         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
849                 return RUNTIME_INF;
850
851         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
852 }
853
854 #ifndef prepare_arch_switch
855 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
856 #endif
857 #ifndef finish_arch_switch
858 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
859 #endif
860
861 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863         return rq->curr == p;
864 }
865
866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
867 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         return task_current(rq, p);
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 }
875
876 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
877 {
878 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
879         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
880         rq->lock.owner = current;
881 #endif
882         /*
883          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
884          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
885          * prev into current:
886          */
887         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
888
889         spin_unlock_irq(&rq->lock);
890 }
891
892 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         return p->oncpu;
897 #else
898         return task_current(rq, p);
899 #endif
900 }
901
902 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
903 {
904 #ifdef CONFIG_SMP
905         /*
906          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
907          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
908          * here.
909          */
910         next->oncpu = 1;
911 #endif
912 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         spin_unlock_irq(&rq->lock);
914 #else
915         spin_unlock(&rq->lock);
916 #endif
917 }
918
919 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         /*
923          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
924          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
925          * finished.
926          */
927         smp_wmb();
928         prev->oncpu = 0;
929 #endif
930 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
931         local_irq_enable();
932 #endif
933 }
934 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         for (;;) {
944                 struct rq *rq = task_rq(p);
945                 spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
954  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
955  * explicitly disabling preemption.
956  */
957 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 local_irq_save(*flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
973 {
974         struct rq *rq = task_rq(p);
975
976         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
977         spin_unlock_wait(&rq->lock);
978 }
979
980 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
981         __releases(rq->lock)
982 {
983         spin_unlock(&rq->lock);
984 }
985
986 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
987         __releases(rq->lock)
988 {
989         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
990 }
991
992 /*
993  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
994  */
995 static struct rq *this_rq_lock(void)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         local_irq_disable();
1001         rq = this_rq();
1002         spin_lock(&rq->lock);
1003
1004         return rq;
1005 }
1006
1007 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1008 /*
1009  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1010  *
1011  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1012  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1013  * reschedule event.
1014  *
1015  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1016  * rq->lock.
1017  */
1018
1019 /*
1020  * Use hrtick when:
1021  *  - enabled by features
1022  *  - hrtimer is actually high res
1023  */
1024 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1025 {
1026         if (!sched_feat(HRTICK))
1027                 return 0;
1028         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1029                 return 0;
1030         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1031 }
1032
1033 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1034 {
1035         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1036                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1037 }
1038
1039 /*
1040  * High-resolution timer tick.
1041  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1042  */
1043 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1044 {
1045         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1046
1047         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1048
1049         spin_lock(&rq->lock);
1050         update_rq_clock(rq);
1051         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1052         spin_unlock(&rq->lock);
1053
1054         return HRTIMER_NORESTART;
1055 }
1056
1057 #ifdef CONFIG_SMP
1058 /*
1059  * called from hardirq (IPI) context
1060  */
1061 static void __hrtick_start(void *arg)
1062 {
1063         struct rq *rq = arg;
1064
1065         spin_lock(&rq->lock);
1066         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1067         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1068         spin_unlock(&rq->lock);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Called to set the hrtick timer state.
1073  *
1074  * called with rq->lock held and irqs disabled
1075  */
1076 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1077 {
1078         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1079         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1080
1081         hrtimer_set_expires(timer, time);
1082
1083         if (rq == this_rq()) {
1084                 hrtimer_restart(timer);
1085         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1086                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1087                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1088         }
1089 }
1090
1091 static int
1092 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1093 {
1094         int cpu = (int)(long)hcpu;
1095
1096         switch (action) {
1097         case CPU_UP_CANCELED:
1098         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1099         case CPU_DOWN_PREPARE:
1100         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1101         case CPU_DEAD:
1102         case CPU_DEAD_FROZEN:
1103                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1104                 return NOTIFY_OK;
1105         }
1106
1107         return NOTIFY_DONE;
1108 }
1109
1110 static __init void init_hrtick(void)
1111 {
1112         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1113 }
1114 #else
1115 /*
1116  * Called to set the hrtick timer state.
1117  *
1118  * called with rq->lock held and irqs disabled
1119  */
1120 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1121 {
1122         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1123 }
1124
1125 static inline void init_hrtick(void)
1126 {
1127 }
1128 #endif /* CONFIG_SMP */
1129
1130 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1131 {
1132 #ifdef CONFIG_SMP
1133         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1134
1135         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1136         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1137         rq->hrtick_csd.info = rq;
1138 #endif
1139
1140         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1141         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1142         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1143 }
1144 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1145 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_hrtick(void)
1154 {
1155 }
1156 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1157
1158 /*
1159  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1160  *
1161  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1162  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1163  * the target CPU.
1164  */
1165 #ifdef CONFIG_SMP
1166
1167 #ifndef tsk_is_polling
1168 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1169 #endif
1170
1171 static void resched_task(struct task_struct *p)
1172 {
1173         int cpu;
1174
1175         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1176
1177         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1178                 return;
1179
1180         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1181
1182         cpu = task_cpu(p);
1183         if (cpu == smp_processor_id())
1184                 return;
1185
1186         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1187         smp_mb();
1188         if (!tsk_is_polling(p))
1189                 smp_send_reschedule(cpu);
1190 }
1191
1192 static void resched_cpu(int cpu)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long flags;
1196
1197         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1198                 return;
1199         resched_task(cpu_curr(cpu));
1200         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1201 }
1202
1203 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1204 /*
1205  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1206  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1207  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1208  * idle system the next event might even be infinite time into the
1209  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1210  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1211  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1212  * wheel for the next timer event.
1213  */
1214 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1215 {
1216         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1217
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /*
1222          * This is safe, as this function is called with the timer
1223          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1224          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1225          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1226          * timer into account automatically.
1227          */
1228         if (rq->curr != rq->idle)
1229                 return;
1230
1231         /*
1232          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1233          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1234          * idle task through an additional NOOP schedule()
1235          */
1236         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1237
1238         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1239         smp_mb();
1240         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1241                 smp_send_reschedule(cpu);
1242 }
1243 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1244
1245 #else /* !CONFIG_SMP */
1246 static void resched_task(struct task_struct *p)
1247 {
1248         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1249         set_tsk_need_resched(p);
1250 }
1251 #endif /* CONFIG_SMP */
1252
1253 #if BITS_PER_LONG == 32
1254 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1255 #else
1256 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1257 #endif
1258
1259 #define WMULT_SHIFT     32
1260
1261 /*
1262  * Shift right and round:
1263  */
1264 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1265
1266 /*
1267  * delta *= weight / lw
1268  */
1269 static unsigned long
1270 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1271                 struct load_weight *lw)
1272 {
1273         u64 tmp;
1274
1275         if (!lw->inv_weight) {
1276                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1277                         lw->inv_weight = 1;
1278                 else
1279                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1280                                 / (lw->weight+1);
1281         }
1282
1283         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1284         /*
1285          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1286          */
1287         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1288                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1289                         WMULT_SHIFT/2);
1290         else
1291                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1292
1293         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1294 }
1295
1296 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1297 {
1298         lw->weight += inc;
1299         lw->inv_weight = 0;
1300 }
1301
1302 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1303 {
1304         lw->weight -= dec;
1305         lw->inv_weight = 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1310  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1311  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1312  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1313  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1314  * slice expiry etc.
1315  */
1316
1317 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1318 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1319
1320 /*
1321  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1322  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1323  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1324  * that remained on nice 0.
1325  *
1326  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1327  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1328  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1329  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1330  * the relative distance between them is ~25%.)
1331  */
1332 static const int prio_to_weight[40] = {
1333  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1334  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1335  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1336  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1337  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1338  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1339  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1340  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1341 };
1342
1343 /*
1344  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1345  *
1346  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1347  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1348  * into multiplications:
1349  */
1350 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1351  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1352  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1353  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1354  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1355  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1356  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1357  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1358  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1359 };
1360
1361 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1362
1363 /*
1364  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1365  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1366  * structures to the load-balancing proper:
1367  */
1368 struct rq_iterator {
1369         void *arg;
1370         struct task_struct *(*start)(void *);
1371         struct task_struct *(*next)(void *);
1372 };
1373
1374 #ifdef CONFIG_SMP
1375 static unsigned long
1376 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1377               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1378               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1379               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1380
1381 static int
1382 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1383                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1384                    struct rq_iterator *iterator);
1385 #endif
1386
1387 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1388 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1389 #else
1390 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1391 #endif
1392
1393 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1394 {
1395         update_load_add(&rq->load, load);
1396 }
1397
1398 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1399 {
1400         update_load_sub(&rq->load, load);
1401 }
1402
1403 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1404 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1405
1406 /*
1407  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1408  * leaving it for the final time.
1409  */
1410 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1411 {
1412         struct task_group *parent, *child;
1413         int ret;
1414
1415         rcu_read_lock();
1416         parent = &root_task_group;
1417 down:
1418         ret = (*down)(parent, data);
1419         if (ret)
1420                 goto out_unlock;
1421         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1422                 parent = child;
1423                 goto down;
1424
1425 up:
1426                 continue;
1427         }
1428         ret = (*up)(parent, data);
1429         if (ret)
1430                 goto out_unlock;
1431
1432         child = parent;
1433         parent = parent->parent;
1434         if (parent)
1435                 goto up;
1436 out_unlock:
1437         rcu_read_unlock();
1438
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1443 {
1444         return 0;
1445 }
1446 #endif
1447
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1450 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1451 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1452
1453 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1454 {
1455         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1456         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1457
1458         if (nr_running)
1459                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1460         else
1461                 rq->avg_load_per_task = 0;
1462
1463         return rq->avg_load_per_task;
1464 }
1465
1466 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1467
1468 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1469
1470 /*
1471  * Calculate and set the cpu's group shares.
1472  */
1473 static void
1474 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1475                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1476 {
1477         int boost = 0;
1478         unsigned long shares;
1479         unsigned long rq_weight;
1480
1481         if (!tg->se[cpu])
1482                 return;
1483
1484         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1485
1486         /*
1487          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1488          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1489          * get delayed by group starvation.
1490          */
1491         if (!rq_weight) {
1492                 boost = 1;
1493                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1494         }
1495
1496         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1497                 rq_weight = sd_rq_weight;
1498
1499         /*
1500          *           \Sum shares * rq_weight
1501          * shares =  -----------------------
1502          *               \Sum rq_weight
1503          *
1504          */
1505         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1506         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1507
1508         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1509                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1510                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1511                 unsigned long flags;
1512
1513                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1514                 /*
1515                  * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1516                  */
1517                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1518                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1519
1520                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1521                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1522         }
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1527  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1528  * parent group depends on the shares of its child groups.
1529  */
1530 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1531 {
1532         unsigned long rq_weight = 0;
1533         unsigned long shares = 0;
1534         struct sched_domain *sd = data;
1535         int i;
1536
1537         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1538                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1539                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1540         }
1541
1542         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1543                 shares = tg->shares;
1544
1545         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1546                 shares = tg->shares;
1547
1548         if (!rq_weight)
1549                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1550
1551         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1552                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1553
1554         return 0;
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1559  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1560  * group is a fraction of its parents load.
1561  */
1562 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1563 {
1564         unsigned long load;
1565         long cpu = (long)data;
1566
1567         if (!tg->parent) {
1568                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1569         } else {
1570                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1571                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1572                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1573         }
1574
1575         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1576
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1581 {
1582         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1583         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1584
1585         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1586                 sd->last_update = now;
1587                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1588         }
1589 }
1590
1591 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1592 {
1593         spin_unlock(&rq->lock);
1594         update_shares(sd);
1595         spin_lock(&rq->lock);
1596 }
1597
1598 static void update_h_load(long cpu)
1599 {
1600         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1601 }
1602
1603 #else
1604
1605 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1606 {
1607 }
1608
1609 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1610 {
1611 }
1612
1613 #endif
1614
1615 #endif
1616
1617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1618 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1619 {
1620 #ifdef CONFIG_SMP
1621         cfs_rq->shares = shares;
1622 #endif
1623 }
1624 #endif
1625
1626 #include "sched_stats.h"
1627 #include "sched_idletask.c"
1628 #include "sched_fair.c"
1629 #include "sched_rt.c"
1630 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1631 # include "sched_debug.c"
1632 #endif
1633
1634 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1635 #define for_each_class(class) \
1636    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1637
1638 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1639 {
1640         rq->nr_running++;
1641 }
1642
1643 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1644 {
1645         rq->nr_running--;
1646 }
1647
1648 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1649 {
1650         if (task_has_rt_policy(p)) {
1651                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1652                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1653                 return;
1654         }
1655
1656         /*
1657          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1658          */
1659         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1660                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1661                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1662                 return;
1663         }
1664
1665         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1666         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1667 }
1668
1669 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1670 {
1671         s64 diff = sample - *avg;
1672         *avg += diff >> 3;
1673 }
1674
1675 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1676 {
1677         sched_info_queued(p);
1678         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1679         p->se.on_rq = 1;
1680 }
1681
1682 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1683 {
1684         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1685                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1686                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1687                 p->se.last_wakeup = 0;
1688         }
1689
1690         sched_info_dequeued(p);
1691         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1692         p->se.on_rq = 0;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1697  */
1698 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1699 {
1700         return p->static_prio;
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1705  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1706  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1707  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1708  * estimator recalculates.
1709  */
1710 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1711 {
1712         int prio;
1713
1714         if (task_has_rt_policy(p))
1715                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1716         else
1717                 prio = __normal_prio(p);
1718         return prio;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1723  * taken into account by the scheduler. This value might
1724  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1725  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1726  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1727  */
1728 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1729 {
1730         p->normal_prio = normal_prio(p);
1731         /*
1732          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1733          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1734          * to the normal priority:
1735          */
1736         if (!rt_prio(p->prio))
1737                 return p->normal_prio;
1738         return p->prio;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * activate_task - move a task to the runqueue.
1743  */
1744 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1745 {
1746         if (task_contributes_to_load(p))
1747                 rq->nr_uninterruptible--;
1748
1749         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1750         inc_nr_running(rq);
1751 }
1752
1753 /*
1754  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1755  */
1756 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1757 {
1758         if (task_contributes_to_load(p))
1759                 rq->nr_uninterruptible++;
1760
1761         dequeue_task(rq, p, sleep);
1762         dec_nr_running(rq);
1763 }
1764
1765 /**
1766  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1767  * @p: the task in question.
1768  */
1769 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1770 {
1771         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1772 }
1773
1774 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1775 {
1776         set_task_rq(p, cpu);
1777 #ifdef CONFIG_SMP
1778         /*
1779          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1780          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1781          * per-task data have been completed by this moment.
1782          */
1783         smp_wmb();
1784         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1785 #endif
1786 }
1787
1788 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1789                                        const struct sched_class *prev_class,
1790                                        int oldprio, int running)
1791 {
1792         if (prev_class != p->sched_class) {
1793                 if (prev_class->switched_from)
1794                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1795                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1796         } else
1797                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1798 }
1799
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801
1802 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1803 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1804 {
1805         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1806 }
1807
1808 /*
1809  * Is this task likely cache-hot:
1810  */
1811 static int
1812 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1813 {
1814         s64 delta;
1815
1816         /*
1817          * Buddy candidates are cache hot:
1818          */
1819         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1820                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1821                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1822                 return 1;
1823
1824         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1825                 return 0;
1826
1827         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1828                 return 1;
1829         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1830                 return 0;
1831
1832         delta = now - p->se.exec_start;
1833
1834         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1835 }
1836
1837
1838 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1839 {
1840         int old_cpu = task_cpu(p);
1841         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1842         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1843                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1844         u64 clock_offset;
1845
1846         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1847
1848 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1849         if (p->se.wait_start)
1850                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1851         if (p->se.sleep_start)
1852                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1853         if (p->se.block_start)
1854                 p->se.block_start -= clock_offset;
1855         if (old_cpu != new_cpu) {
1856                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1857                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1858                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1859         }
1860 #endif
1861         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1862                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1863
1864         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1865 }
1866
1867 struct migration_req {
1868         struct list_head list;
1869
1870         struct task_struct *task;
1871         int dest_cpu;
1872
1873         struct completion done;
1874 };
1875
1876 /*
1877  * The task's runqueue lock must be held.
1878  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1879  */
1880 static int
1881 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1882 {
1883         struct rq *rq = task_rq(p);
1884
1885         /*
1886          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1887          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1888          */
1889         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1890                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1891                 return 0;
1892         }
1893
1894         init_completion(&req->done);
1895         req->task = p;
1896         req->dest_cpu = dest_cpu;
1897         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1898
1899         return 1;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1904  *
1905  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1906  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1907  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1908  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1909  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1910  * @p has remained unscheduled the whole time.
1911  *
1912  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1913  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1914  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1915  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1916  * waiting to become inactive.
1917  */
1918 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1919 {
1920         unsigned long flags;
1921         int running, on_rq;
1922         unsigned long ncsw;
1923         struct rq *rq;
1924
1925         for (;;) {
1926                 /*
1927                  * We do the initial early heuristics without holding
1928                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1929                  * the runqueue lock when things look like they will
1930                  * work out!
1931                  */
1932                 rq = task_rq(p);
1933
1934                 /*
1935                  * If the task is actively running on another CPU
1936                  * still, just relax and busy-wait without holding
1937                  * any locks.
1938                  *
1939                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1940                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1941                  * But we don't care, since "task_running()" will
1942                  * return false if the runqueue has changed and p
1943                  * is actually now running somewhere else!
1944                  */
1945                 while (task_running(rq, p)) {
1946                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1947                                 return 0;
1948                         cpu_relax();
1949                 }
1950
1951                 /*
1952                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1953                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1954                  * just go back and repeat.
1955                  */
1956                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1957                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1958                 running = task_running(rq, p);
1959                 on_rq = p->se.on_rq;
1960                 ncsw = 0;
1961                 if (!match_state || p->state == match_state)
1962                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1963                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1964
1965                 /*
1966                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1967                  */
1968                 if (unlikely(!ncsw))
1969                         break;
1970
1971                 /*
1972                  * Was it really running after all now that we
1973                  * checked with the proper locks actually held?
1974                  *
1975                  * Oops. Go back and try again..
1976                  */
1977                 if (unlikely(running)) {
1978                         cpu_relax();
1979                         continue;
1980                 }
1981
1982                 /*
1983                  * It's not enough that it's not actively running,
1984                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1985                  * preempted!
1986                  *
1987                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1988                  * running right now), it's preempted, and we should
1989                  * yield - it could be a while.
1990                  */
1991                 if (unlikely(on_rq)) {
1992                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1993                         continue;
1994                 }
1995
1996                 /*
1997                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1998                  * runnable, which means that it will never become
1999                  * running in the future either. We're all done!
2000                  */
2001                 break;
2002         }
2003
2004         return ncsw;
2005 }
2006
2007 /***
2008  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2009  * @p: the to-be-kicked thread
2010  *
2011  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2012  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2013  *
2014  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2015  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2016  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2017  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2018  * achieved as well.
2019  */
2020 void kick_process(struct task_struct *p)
2021 {
2022         int cpu;
2023
2024         preempt_disable();
2025         cpu = task_cpu(p);
2026         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2027                 smp_send_reschedule(cpu);
2028         preempt_enable();
2029 }
2030
2031 /*
2032  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2033  * according to the scheduling class and "nice" value.
2034  *
2035  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2036  * balance conservatively.
2037  */
2038 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2039 {
2040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2041         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2042
2043         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2044                 return total;
2045
2046         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2051  * according to the scheduling class and "nice" value.
2052  */
2053 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2054 {
2055         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2056         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2057
2058         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2059                 return total;
2060
2061         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2066  * domain.
2067  */
2068 static struct sched_group *
2069 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2070 {
2071         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2072         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2073         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2074         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2075
2076         do {
2077                 unsigned long load, avg_load;
2078                 int local_group;
2079                 int i;
2080
2081                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2082                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2083                         continue;
2084
2085                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2086
2087                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2088                 avg_load = 0;
2089
2090                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2091                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2092                         if (local_group)
2093                                 load = source_load(i, load_idx);
2094                         else
2095                                 load = target_load(i, load_idx);
2096
2097                         avg_load += load;
2098                 }
2099
2100                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2101                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2102                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2103
2104                 if (local_group) {
2105                         this_load = avg_load;
2106                         this = group;
2107                 } else if (avg_load < min_load) {
2108                         min_load = avg_load;
2109                         idlest = group;
2110                 }
2111         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2112
2113         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2114                 return NULL;
2115         return idlest;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2120  */
2121 static int
2122 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2123                 cpumask_t *tmp)
2124 {
2125         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2126         int idlest = -1;
2127         int i;
2128
2129         /* Traverse only the allowed CPUs */
2130         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2131
2132         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2133                 load = weighted_cpuload(i);
2134
2135                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2136                         min_load = load;
2137                         idlest = i;
2138                 }
2139         }
2140
2141         return idlest;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2146  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2147  * SD_BALANCE_EXEC.
2148  *
2149  * Balance, ie. select the least loaded group.
2150  *
2151  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2152  *
2153  * preempt must be disabled.
2154  */
2155 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2156 {
2157         struct task_struct *t = current;
2158         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2159
2160         for_each_domain(cpu, tmp) {
2161                 /*
2162                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2163                  */
2164                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2165                         break;
2166                 if (tmp->flags & flag)
2167                         sd = tmp;
2168         }
2169
2170         if (sd)
2171                 update_shares(sd);
2172
2173         while (sd) {
2174                 cpumask_t span, tmpmask;
2175                 struct sched_group *group;
2176                 int new_cpu, weight;
2177
2178                 if (!(sd->flags & flag)) {
2179                         sd = sd->child;
2180                         continue;
2181                 }
2182
2183                 span = sd->span;
2184                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2185                 if (!group) {
2186                         sd = sd->child;
2187                         continue;
2188                 }
2189
2190                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2191                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2192                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2193                         sd = sd->child;
2194                         continue;
2195                 }
2196
2197                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2198                 cpu = new_cpu;
2199                 sd = NULL;
2200                 weight = cpus_weight(span);
2201                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2202                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2203                                 break;
2204                         if (tmp->flags & flag)
2205                                 sd = tmp;
2206                 }
2207                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2208         }
2209
2210         return cpu;
2211 }
2212
2213 #endif /* CONFIG_SMP */
2214
2215 /***
2216  * try_to_wake_up - wake up a thread
2217  * @p: the to-be-woken-up thread
2218  * @state: the mask of task states that can be woken
2219  * @sync: do a synchronous wakeup?
2220  *
2221  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2222  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2223  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2224  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2225  * runnable without the overhead of this.
2226  *
2227  * returns failure only if the task is already active.
2228  */
2229 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2230 {
2231         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2232         unsigned long flags;
2233         long old_state;
2234         struct rq *rq;
2235
2236         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2237                 sync = 0;
2238
2239 #ifdef CONFIG_SMP
2240         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2241                 struct sched_domain *sd;
2242
2243                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2244                 cpu = task_cpu(p);
2245
2246                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2247                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2248                                 update_shares(sd);
2249                                 break;
2250                         }
2251                 }
2252         }
2253 #endif
2254
2255         smp_wmb();
2256         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2257         old_state = p->state;
2258         if (!(old_state & state))
2259                 goto out;
2260
2261         if (p->se.on_rq)
2262                 goto out_running;
2263
2264         cpu = task_cpu(p);
2265         orig_cpu = cpu;
2266         this_cpu = smp_processor_id();
2267
2268 #ifdef CONFIG_SMP
2269         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2270                 goto out_activate;
2271
2272         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2273         if (cpu != orig_cpu) {
2274                 set_task_cpu(p, cpu);
2275                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2276                 /* might preempt at this point */
2277                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2278                 old_state = p->state;
2279                 if (!(old_state & state))
2280                         goto out;
2281                 if (p->se.on_rq)
2282                         goto out_running;
2283
2284                 this_cpu = smp_processor_id();
2285                 cpu = task_cpu(p);
2286         }
2287
2288 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2289         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2290         if (cpu == this_cpu)
2291                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2292         else {
2293                 struct sched_domain *sd;
2294                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2295                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2296                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2297                                 break;
2298                         }
2299                 }
2300         }
2301 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2302
2303 out_activate:
2304 #endif /* CONFIG_SMP */
2305         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2306         if (sync)
2307                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2308         if (orig_cpu != cpu)
2309                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2310         if (cpu == this_cpu)
2311                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2312         else
2313                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2314         update_rq_clock(rq);
2315         activate_task(rq, p, 1);
2316         success = 1;
2317
2318 out_running:
2319         trace_sched_wakeup(rq, p);
2320         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2321
2322         p->state = TASK_RUNNING;
2323 #ifdef CONFIG_SMP
2324         if (p->sched_class->task_wake_up)
2325                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2326 #endif
2327 out:
2328         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2329
2330         task_rq_unlock(rq, &flags);
2331
2332         return success;
2333 }
2334
2335 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2336 {
2337         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2338 }
2339 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2340
2341 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2342 {
2343         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2348  * p is forked by current.
2349  *
2350  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2351  */
2352 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2353 {
2354         p->se.exec_start                = 0;
2355         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2356         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2357         p->se.last_wakeup               = 0;
2358         p->se.avg_overlap               = 0;
2359
2360 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2361         p->se.wait_start                = 0;
2362         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2363         p->se.sleep_start               = 0;
2364         p->se.block_start               = 0;
2365         p->se.sleep_max                 = 0;
2366         p->se.block_max                 = 0;
2367         p->se.exec_max                  = 0;
2368         p->se.slice_max                 = 0;
2369         p->se.wait_max                  = 0;
2370 #endif
2371
2372         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2373         p->se.on_rq = 0;
2374         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2375
2376 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2377         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2378 #endif
2379
2380         /*
2381          * We mark the process as running here, but have not actually
2382          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2383          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2384          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2385          */
2386         p->state = TASK_RUNNING;
2387 }
2388
2389 /*
2390  * fork()/clone()-time setup:
2391  */
2392 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2393 {
2394         int cpu = get_cpu();
2395
2396         __sched_fork(p);
2397
2398 #ifdef CONFIG_SMP
2399         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2400 #endif
2401         set_task_cpu(p, cpu);
2402
2403         /*
2404          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2405          */
2406         p->prio = current->normal_prio;
2407         if (!rt_prio(p->prio))
2408                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2409
2410 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2411         if (likely(sched_info_on()))
2412                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2413 #endif
2414 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2415         p->oncpu = 0;
2416 #endif
2417 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2418         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2419         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2420 #endif
2421         put_cpu();
2422 }
2423
2424 /*
2425  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2426  *
2427  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2428  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2429  * on the runqueue and wakes it.
2430  */
2431 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2432 {
2433         unsigned long flags;
2434         struct rq *rq;
2435
2436         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2437         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2438         update_rq_clock(rq);
2439
2440         p->prio = effective_prio(p);
2441
2442         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2443                 activate_task(rq, p, 0);
2444         } else {
2445                 /*
2446                  * Let the scheduling class do new task startup
2447                  * management (if any):
2448                  */
2449                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2450                 inc_nr_running(rq);
2451         }
2452         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2453         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2454 #ifdef CONFIG_SMP
2455         if (p->sched_class->task_wake_up)
2456                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2457 #endif
2458         task_rq_unlock(rq, &flags);
2459 }
2460
2461 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2462
2463 /**
2464  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2465  * @notifier: notifier struct to register
2466  */
2467 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2468 {
2469         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2472
2473 /**
2474  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2475  * @notifier: notifier struct to unregister
2476  *
2477  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2478  */
2479 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2480 {
2481         hlist_del(&notifier->link);
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2484
2485 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2486 {
2487         struct preempt_notifier *notifier;
2488         struct hlist_node *node;
2489
2490         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2491                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2492 }
2493
2494 static void
2495 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2496                                  struct task_struct *next)
2497 {
2498         struct preempt_notifier *notifier;
2499         struct hlist_node *node;
2500
2501         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2502                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2503 }
2504
2505 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2506
2507 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2508 {
2509 }
2510
2511 static void
2512 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2513                                  struct task_struct *next)
2514 {
2515 }
2516
2517 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2518
2519 /**
2520  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2521  * @rq: the runqueue preparing to switch
2522  * @prev: the current task that is being switched out
2523  * @next: the task we are going to switch to.
2524  *
2525  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2526  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2527  * switch.
2528  *
2529  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2530  * hooks.
2531  */
2532 static inline void
2533 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2534                     struct task_struct *next)
2535 {
2536         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2537         prepare_lock_switch(rq, next);
2538         prepare_arch_switch(next);
2539 }
2540
2541 /**
2542  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2543  * @rq: runqueue associated with task-switch
2544  * @prev: the thread we just switched away from.
2545  *
2546  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2547  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2548  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2549  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2550  *
2551  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2552  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2553  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2554  * details.)
2555  */
2556 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2557         __releases(rq->lock)
2558 {
2559         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2560         long prev_state;
2561
2562         rq->prev_mm = NULL;
2563
2564         /*
2565          * A task struct has one reference for the use as "current".
2566          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2567          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2568          * the scheduled task must drop that reference.
2569          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2570          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2571          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2572          * be dropped twice.
2573          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2574          */
2575         prev_state = prev->state;
2576         finish_arch_switch(prev);
2577         finish_lock_switch(rq, prev);
2578 #ifdef CONFIG_SMP
2579         if (current->sched_class->post_schedule)
2580                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2581 #endif
2582
2583         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2584         if (mm)
2585                 mmdrop(mm);
2586         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2587                 /*
2588                  * Remove function-return probe instances associated with this
2589                  * task and put them back on the free list.
2590                  */
2591                 kprobe_flush_task(prev);
2592                 put_task_struct(prev);
2593         }
2594 }
2595
2596 /**
2597  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2598  * @prev: the thread we just switched away from.
2599  */
2600 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2601         __releases(rq->lock)
2602 {
2603         struct rq *rq = this_rq();
2604
2605         finish_task_switch(rq, prev);
2606 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2607         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2608         preempt_enable();
2609 #endif
2610         if (current->set_child_tid)
2611                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * context_switch - switch to the new MM and the new
2616  * thread's register state.
2617  */
2618 static inline void
2619 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2620                struct task_struct *next)
2621 {
2622         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2623
2624         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2625         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2626         mm = next->mm;
2627         oldmm = prev->active_mm;
2628         /*
2629          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2630          * combine the page table reload and the switch backend into
2631          * one hypercall.
2632          */
2633         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2634
2635         if (unlikely(!mm)) {
2636                 next->active_mm = oldmm;
2637                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2638                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2639         } else
2640                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2641
2642         if (unlikely(!prev->mm)) {
2643                 prev->active_mm = NULL;
2644                 rq->prev_mm = oldmm;
2645         }
2646         /*
2647          * Since the runqueue lock will be released by the next
2648          * task (which is an invalid locking op but in the case
2649          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2650          * do an early lockdep release here:
2651          */
2652 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2653         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2654 #endif
2655
2656         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2657         switch_to(prev, next, prev);
2658
2659         barrier();
2660         /*
2661          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2662          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2663          * frame will be invalid.
2664          */
2665         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2666 }
2667
2668 /*
2669  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2670  *
2671  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2672  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2673  * number of context switches performed since bootup.
2674  */
2675 unsigned long nr_running(void)
2676 {
2677         unsigned long i, sum = 0;
2678
2679         for_each_online_cpu(i)
2680                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2681
2682         return sum;
2683 }
2684
2685 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2686 {
2687         unsigned long i, sum = 0;
2688
2689         for_each_possible_cpu(i)
2690                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2691
2692         /*
2693          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2694          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2695          */
2696         if (unlikely((long)sum < 0))
2697                 sum = 0;
2698
2699         return sum;
2700 }
2701
2702 unsigned long long nr_context_switches(void)
2703 {
2704         int i;
2705         unsigned long long sum = 0;
2706
2707         for_each_possible_cpu(i)
2708                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2709
2710         return sum;
2711 }
2712
2713 unsigned long nr_iowait(void)
2714 {
2715         unsigned long i, sum = 0;
2716
2717         for_each_possible_cpu(i)
2718                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2719
2720         return sum;
2721 }
2722
2723 unsigned long nr_active(void)
2724 {
2725         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2726
2727         for_each_online_cpu(i) {
2728                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2729                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2730         }
2731
2732         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2733                 uninterruptible = 0;
2734
2735         return running + uninterruptible;
2736 }
2737
2738 /*
2739  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2740  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2741  */
2742 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2743 {
2744         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2745         int i, scale;
2746
2747         this_rq->nr_load_updates++;
2748
2749         /* Update our load: */
2750         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2751                 unsigned long old_load, new_load;
2752
2753                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2754
2755                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2756                 new_load = this_load;
2757                 /*
2758                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2759                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2760                  * example.
2761                  */
2762                 if (new_load > old_load)
2763                         new_load += scale-1;
2764                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2765         }
2766 }
2767
2768 #ifdef CONFIG_SMP
2769
2770 /*
2771  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2772  *
2773  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2774  * you need to do so manually before calling.
2775  */
2776 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2777         __acquires(rq1->lock)
2778         __acquires(rq2->lock)
2779 {
2780         BUG_ON(!irqs_disabled());
2781         if (rq1 == rq2) {
2782                 spin_lock(&rq1->lock);
2783                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2784         } else {
2785                 if (rq1 < rq2) {
2786                         spin_lock(&rq1->lock);
2787                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2788                 } else {
2789                         spin_lock(&rq2->lock);
2790                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2791                 }
2792         }
2793         update_rq_clock(rq1);
2794         update_rq_clock(rq2);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2799  *
2800  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2801  * you need to do so manually after calling.
2802  */
2803 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2804         __releases(rq1->lock)
2805         __releases(rq2->lock)
2806 {
2807         spin_unlock(&rq1->lock);
2808         if (rq1 != rq2)
2809                 spin_unlock(&rq2->lock);
2810         else
2811                 __release(rq2->lock);
2812 }
2813
2814 /*
2815  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2816  */
2817 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2818         __releases(this_rq->lock)
2819         __acquires(busiest->lock)
2820         __acquires(this_rq->lock)
2821 {
2822         int ret = 0;
2823
2824         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2825                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2826                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2827                 BUG_ON(1);
2828         }
2829         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2830                 if (busiest < this_rq) {
2831                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2832                         spin_lock(&busiest->lock);
2833                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2834                         ret = 1;
2835                 } else
2836                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2837         }
2838         return ret;
2839 }
2840
2841 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2842         __releases(busiest->lock)
2843 {
2844         spin_unlock(&busiest->lock);
2845         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2846 }
2847
2848 /*
2849  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2850  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2851  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2852  * the cpu_allowed mask is restored.
2853  */
2854 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2855 {
2856         struct migration_req req;
2857         unsigned long flags;
2858         struct rq *rq;
2859
2860         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2861         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2862             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2863                 goto out;
2864
2865         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2866         /* force the process onto the specified CPU */
2867         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2868                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2869                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2870
2871                 get_task_struct(mt);
2872                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2873                 wake_up_process(mt);
2874                 put_task_struct(mt);
2875                 wait_for_completion(&req.done);
2876
2877                 return;
2878         }
2879 out:
2880         task_rq_unlock(rq, &flags);
2881 }
2882
2883 /*
2884  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2885  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2886  */
2887 void sched_exec(void)
2888 {
2889         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2890         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2891         put_cpu();
2892         if (new_cpu != this_cpu)
2893                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2898  * Both runqueues must be locked.
2899  */
2900 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2901                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2902 {
2903         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2904         set_task_cpu(p, this_cpu);
2905         activate_task(this_rq, p, 0);
2906         /*
2907          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2908          * to be always true for them.
2909          */
2910         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2915  */
2916 static
2917 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2918                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2919                      int *all_pinned)
2920 {
2921         /*
2922          * We do not migrate tasks that are:
2923          * 1) running (obviously), or
2924          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2925          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2926          */
2927         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2928                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2929                 return 0;
2930         }
2931         *all_pinned = 0;
2932
2933         if (task_running(rq, p)) {
2934                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2935                 return 0;
2936         }
2937
2938         /*
2939          * Aggressive migration if:
2940          * 1) task is cache cold, or
2941          * 2) too many balance attempts have failed.
2942          */
2943
2944         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2945                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2946 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2947                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2948                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2949                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2950                 }
2951 #endif
2952                 return 1;
2953         }
2954
2955         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2956                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2957                 return 0;
2958         }
2959         return 1;
2960 }
2961
2962 static unsigned long
2963 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2964               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2965               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2966               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2967 {
2968         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2969         struct task_struct *p;
2970         long rem_load_move = max_load_move;
2971
2972         if (max_load_move == 0)
2973                 goto out;
2974
2975         pinned = 1;
2976
2977         /*
2978          * Start the load-balancing iterator:
2979          */
2980         p = iterator->start(iterator->arg);
2981 next:
2982         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2983                 goto out;
2984
2985         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2986             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2987                 p = iterator->next(iterator->arg);
2988                 goto next;
2989         }
2990
2991         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2992         pulled++;
2993         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2994
2995         /*
2996          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2997          */
2998         if (rem_load_move > 0) {
2999                 if (p->prio < *this_best_prio)
3000                         *this_best_prio = p->prio;
3001                 p = iterator->next(iterator->arg);
3002                 goto next;
3003         }
3004 out:
3005         /*
3006          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3007          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3008          * inside pull_task().
3009          */
3010         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3011
3012         if (all_pinned)
3013                 *all_pinned = pinned;
3014
3015         return max_load_move - rem_load_move;
3016 }
3017
3018 /*
3019  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3020  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3021  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3022  *
3023  * Called with both runqueues locked.
3024  */
3025 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3026                       unsigned long max_load_move,
3027                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3028                       int *all_pinned)
3029 {
3030         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3031         unsigned long total_load_moved = 0;
3032         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3033
3034         do {
3035                 total_load_moved +=
3036                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3037                                 max_load_move - total_load_moved,
3038                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3039                 class = class->next;
3040
3041                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3042                         break;
3043
3044         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3045
3046         return total_load_moved > 0;
3047 }
3048
3049 static int
3050 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3051                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3052                    struct rq_iterator *iterator)
3053 {
3054         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3055         int pinned = 0;
3056
3057         while (p) {
3058                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3059                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3060                         /*
3061                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3062                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3063                          * stats here rather than inside pull_task().
3064                          */
3065                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3066
3067                         return 1;
3068                 }
3069                 p = iterator->next(iterator->arg);
3070         }
3071
3072         return 0;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3077  * part of active balancing operations within "domain".
3078  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3079  *
3080  * Called with both runqueues locked.
3081  */
3082 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3083                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3084 {
3085         const struct sched_class *class;
3086
3087         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3088                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3089                         return 1;
3090
3091         return 0;
3092 }
3093
3094 /*
3095  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3096  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3097  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3098  */
3099 static struct sched_group *
3100 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3101                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3102                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3103 {
3104         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3105         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3106         unsigned long max_pull;
3107         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3108         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3109         int load_idx, group_imb = 0;
3110 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3111         int power_savings_balance = 1;
3112         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3113         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3114         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3115 #endif
3116
3117         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3118         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3119         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3120
3121         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3122                 load_idx = sd->busy_idx;
3123         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3124                 load_idx = sd->newidle_idx;
3125         else
3126                 load_idx = sd->idle_idx;
3127
3128         do {
3129                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3130                 int local_group;
3131                 int i;
3132                 int __group_imb = 0;
3133                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3134                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3135                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3136                 unsigned long avg_load_per_task;
3137
3138                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3139
3140                 if (local_group)
3141                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3142
3143                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3144                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3145                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3146
3147                 max_cpu_load = 0;
3148                 min_cpu_load = ~0UL;
3149
3150                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3151                         struct rq *rq;
3152
3153                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3154                                 continue;
3155
3156                         rq = cpu_rq(i);
3157
3158                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3159                                 *sd_idle = 0;
3160
3161                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3162                         if (local_group) {
3163                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3164                                         first_idle_cpu = 1;
3165                                         balance_cpu = i;
3166                                 }
3167
3168                                 load = target_load(i, load_idx);
3169                         } else {
3170                                 load = source_load(i, load_idx);
3171                                 if (load > max_cpu_load)
3172                                         max_cpu_load = load;
3173                                 if (min_cpu_load > load)
3174                                         min_cpu_load = load;
3175                         }
3176
3177                         avg_load += load;
3178                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3179                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3180
3181                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3182                 }
3183
3184                 /*
3185                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3186                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3187                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3188                  * to do the newly idle load balance.
3189                  */
3190                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3191                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3192                         *balance = 0;
3193                         goto ret;
3194                 }
3195
3196                 total_load += avg_load;
3197                 total_pwr += group->__cpu_power;
3198
3199                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3200                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3201                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3202
3203
3204                 /*
3205                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3206                  * than the average weight of two tasks.
3207                  *
3208                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3209                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3210                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3211                  *      the hierarchy?
3212                  */
3213                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3214                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3215
3216                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3217                         __group_imb = 1;
3218
3219                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3220
3221                 if (local_group) {
3222                         this_load = avg_load;
3223                         this = group;
3224                         this_nr_running = sum_nr_running;
3225                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3226                 } else if (avg_load > max_load &&
3227                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3228                         max_load = avg_load;
3229                         busiest = group;
3230                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3231                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3232                         group_imb = __group_imb;
3233                 }
3234
3235 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3236                 /*
3237                  * Busy processors will not participate in power savings
3238                  * balance.
3239                  */
3240                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3241                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3242                         goto group_next;
3243
3244                 /*
3245                  * If the local group is idle or completely loaded
3246                  * no need to do power savings balance at this domain
3247                  */
3248                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3249                                     !this_nr_running))
3250                         power_savings_balance = 0;
3251
3252                 /*
3253                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3254                  * don't include that group in power savings calculations
3255                  */
3256                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3257                     || !sum_nr_running)
3258                         goto group_next;
3259
3260                 /*
3261                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3262                  * This is the group from where we need to pick up the load
3263                  * for saving power
3264                  */
3265                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3266                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3267                      first_cpu(group->cpumask) <
3268                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3269                         group_min = group;
3270                         min_nr_running = sum_nr_running;
3271                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3272                                                 sum_nr_running;
3273                 }
3274
3275                 /*
3276                  * Calculate the group which is almost near its
3277                  * capacity but still has some space to pick up some load
3278                  * from other group and save more power
3279                  */
3280                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3281                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3282                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3283                              first_cpu(group->cpumask) >
3284                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3285                                 group_leader = group;
3286                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3287                         }
3288                 }
3289 group_next:
3290 #endif
3291                 group = group->next;
3292         } while (group != sd->groups);
3293
3294         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3295                 goto out_balanced;
3296
3297         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3298
3299         if (this_load >= avg_load ||
3300                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3301                 goto out_balanced;
3302
3303         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3304         if (group_imb)
3305                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3306
3307         /*
3308          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3309          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3310          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3311          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3312          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3313          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3314          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3315          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3316          * appear as very large values with unsigned longs.
3317          */
3318         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3319                 goto out_balanced;
3320
3321         /*
3322          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3323          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3324          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3325          */
3326         if (max_load < avg_load) {
3327                 *imbalance = 0;
3328                 goto small_imbalance;
3329         }
3330
3331         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3332         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3333
3334         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3335         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3336                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3337                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3338
3339         /*
3340          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3341          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3342          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3343          * moved
3344          */
3345         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3346                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3347                 unsigned int imbn;
3348
3349 small_imbalance:
3350                 pwr_move = pwr_now = 0;
3351                 imbn = 2;
3352                 if (this_nr_running) {
3353                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3354                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3355                                 imbn = 1;
3356                 } else
3357                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3358
3359                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3360                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3361                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3362                         return busiest;
3363                 }
3364
3365                 /*
3366                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3367                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3368                  * moving them.
3369                  */
3370
3371                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3372                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3373                 pwr_now += this->__cpu_power *
3374                                 min(this_load_per_task, this_load);
3375                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3376
3377                 /* Amount of load we'd subtract */
3378                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3379                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3380                 if (max_load > tmp)
3381                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3382                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3383
3384                 /* Amount of load we'd add */
3385                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3386                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3387                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3388                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3389                 else
3390                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3391                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3392                 pwr_move += this->__cpu_power *
3393                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3394                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3395
3396                 /* Move if we gain throughput */
3397                 if (pwr_move > pwr_now)
3398                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3399         }
3400
3401         return busiest;
3402
3403 out_balanced:
3404 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3405         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3406                 goto ret;
3407
3408         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3409                 *imbalance = min_load_per_task;
3410                 return group_min;
3411         }
3412 #endif
3413 ret:
3414         *imbalance = 0;
3415         return NULL;
3416 }
3417
3418 /*
3419  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3420  */
3421 static struct rq *
3422 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3423                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3424 {
3425         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3426         unsigned long max_load = 0;
3427         int i;
3428
3429         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3430                 unsigned long wl;
3431
3432                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3433                         continue;
3434
3435                 rq = cpu_rq(i);
3436                 wl = weighted_cpuload(i);
3437
3438                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3439                         continue;
3440
3441                 if (wl > max_load) {
3442                         max_load = wl;
3443                         busiest = rq;
3444                 }
3445         }
3446
3447         return busiest;
3448 }
3449
3450 /*
3451  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3452  * so long as it is large enough.
3453  */
3454 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3455
3456 /*
3457  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3458  * tasks if there is an imbalance.
3459  */
3460 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3461                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3462                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3463 {
3464         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3465         struct sched_group *group;
3466         unsigned long imbalance;
3467         struct rq *busiest;
3468         unsigned long flags;
3469
3470         cpus_setall(*cpus);
3471
3472         /*
3473          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3474          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3475          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3476          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3477          */
3478         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3479             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3480                 sd_idle = 1;
3481
3482         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3483
3484 redo:
3485         update_shares(sd);
3486         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3487                                    cpus, balance);
3488
3489         if (*balance == 0)
3490                 goto out_balanced;
3491
3492         if (!group) {
3493                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3494                 goto out_balanced;
3495         }
3496
3497         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3498         if (!busiest) {
3499                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3500                 goto out_balanced;
3501         }
3502
3503         BUG_ON(busiest == this_rq);
3504
3505         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3506
3507         ld_moved = 0;
3508         if (busiest->nr_running > 1) {
3509                 /*
3510                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3511                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3512                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3513                  * correctly treated as an imbalance.
3514                  */
3515                 local_irq_save(flags);
3516                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3517                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3518                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3519                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3520                 local_irq_restore(flags);
3521
3522                 /*
3523                  * some other cpu did the load balance for us.
3524                  */
3525                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3526                         resched_cpu(this_cpu);
3527
3528                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3529                 if (unlikely(all_pinned)) {
3530                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3531                         if (!cpus_empty(*cpus))
3532                                 goto redo;
3533                         goto out_balanced;
3534                 }
3535         }
3536
3537         if (!ld_moved) {
3538                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3539                 sd->nr_balance_failed++;
3540
3541                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3542
3543                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3544
3545                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3546                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3547                          */
3548                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3549                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3550                                 all_pinned = 1;
3551                                 goto out_one_pinned;
3552                         }
3553
3554                         if (!busiest->active_balance) {
3555                                 busiest->active_balance = 1;
3556                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3557                                 active_balance = 1;
3558                         }
3559                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3560                         if (active_balance)
3561                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3562
3563                         /*
3564                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3565                          * counter.
3566                          */
3567                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3568                 }
3569         } else
3570                 sd->nr_balance_failed = 0;
3571
3572         if (likely(!active_balance)) {
3573                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3574                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3575         } else {
3576                 /*
3577                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3578                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3579                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3580                  * move_tasks).
3581                  */
3582                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3583                         sd->balance_interval *= 2;
3584         }
3585
3586         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3587             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3588                 ld_moved = -1;
3589
3590         goto out;
3591
3592 out_balanced:
3593         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3594
3595         sd->nr_balance_failed = 0;
3596
3597 out_one_pinned:
3598         /* tune up the balancing interval */
3599         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3600                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3601                 sd->balance_interval *= 2;
3602
3603         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3604             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3605                 ld_moved = -1;
3606         else
3607                 ld_moved = 0;
3608 out:
3609         if (ld_moved)
3610                 update_shares(sd);
3611         return ld_moved;
3612 }
3613
3614 /*
3615  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3616  * tasks if there is an imbalance.
3617  *
3618  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3619  * this_rq is locked.
3620  */
3621 static int
3622 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3623                         cpumask_t *cpus)
3624 {
3625         struct sched_group *group;
3626         struct rq *busiest = NULL;
3627         unsigned long imbalance;
3628         int ld_moved = 0;
3629         int sd_idle = 0;
3630         int all_pinned = 0;
3631
3632         cpus_setall(*cpus);
3633
3634         /*
3635          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3636          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3637          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3638          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3639          */
3640         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3641             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3642                 sd_idle = 1;
3643
3644         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3645 redo:
3646         update_shares_locked(this_rq, sd);
3647         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3648                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3649         if (!group) {
3650                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3651                 goto out_balanced;
3652         }
3653
3654         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3655         if (!busiest) {
3656                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3657                 goto out_balanced;
3658         }
3659
3660         BUG_ON(busiest == this_rq);
3661
3662         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3663
3664         ld_moved = 0;
3665         if (busiest->nr_running > 1) {
3666                 /* Attempt to move tasks */
3667                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3668                 /* this_rq->clock is already updated */
3669                 update_rq_clock(busiest);
3670                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3671                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3672                                         &all_pinned);
3673                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3674
3675                 if (unlikely(all_pinned)) {
3676                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3677                         if (!cpus_empty(*cpus))
3678                                 goto redo;
3679                 }
3680         }
3681
3682         if (!ld_moved) {
3683                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3684                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3685                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3686                         return -1;
3687         } else
3688                 sd->nr_balance_failed = 0;
3689
3690         update_shares_locked(this_rq, sd);
3691         return ld_moved;
3692
3693 out_balanced:
3694         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3695         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3696             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3697                 return -1;
3698         sd->nr_balance_failed = 0;
3699
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 /*
3704  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3705  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3706  */
3707 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3708 {
3709         struct sched_domain *sd;
3710         int pulled_task = -1;
3711         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3712         cpumask_t tmpmask;
3713
3714         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3715                 unsigned long interval;
3716
3717                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3718                         continue;
3719
3720                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3721                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3722                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3723                                                            sd, &tmpmask);
3724
3725                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3726                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3727                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3728                 if (pulled_task)
3729                         break;
3730         }
3731         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3732                 /*
3733                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3734                  * a busy processor. So reset next_balance.
3735                  */
3736                 this_rq->next_balance = next_balance;
3737         }
3738 }
3739
3740 /*
3741  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3742  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3743  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3744  * logical imbalances.
3745  *
3746  * Called with busiest_rq locked.
3747  */
3748 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3749 {
3750         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3751         struct sched_domain *sd;
3752         struct rq *target_rq;
3753
3754         /* Is there any task to move? */
3755         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3756                 return;
3757
3758         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3759
3760         /*
3761          * This condition is "impossible", if it occurs
3762          * we need to fix it. Originally reported by
3763          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3764          */
3765         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3766
3767         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3768         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3769         update_rq_clock(busiest_rq);
3770         update_rq_clock(target_rq);
3771
3772         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3773         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3774                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3775                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3776                                 break;
3777         }
3778
3779         if (likely(sd)) {
3780                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3781
3782                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3783                                   sd, CPU_IDLE))
3784                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3785                 else
3786                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3787         }
3788         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3789 }
3790
3791 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3792 static struct {
3793         atomic_t load_balancer;
3794         cpumask_t cpu_mask;
3795 } nohz ____cacheline_aligned = {
3796         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3797         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3798 };
3799
3800 /*
3801  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3802  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3803  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3804  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3805  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3806  * arrives...
3807  *
3808  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3809  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3810  * nohz.cpu_mask..
3811  *
3812  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3813  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3814  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3815  * there is no need for ilb owner.
3816  *
3817  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3818  * next busy scheduler_tick()
3819  */
3820 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3821 {
3822         int cpu = smp_processor_id();
3823
3824         if (stop_tick) {
3825                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3826                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3827
3828                 /*
3829                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3830                  */
3831                 if (!cpu_active(cpu) &&
3832                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3833                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3834                                 BUG();
3835                         return 0;
3836                 }
3837
3838                 /* time for ilb owner also to sleep */
3839                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3840                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3841                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3842                         return 0;
3843                 }
3844
3845                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3846                         /* make me the ilb owner */
3847                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3848                                 return 1;
3849                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3850                         return 1;
3851         } else {
3852                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3853                         return 0;
3854
3855                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3856
3857                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3858                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3859                                 BUG();
3860         }
3861         return 0;
3862 }
3863 #endif
3864
3865 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3866
3867 /*
3868  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3869  * and initiates a balancing operation if so.
3870  *
3871  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3872  */
3873 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3874 {
3875         int balance = 1;
3876         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3877         unsigned long interval;
3878         struct sched_domain *sd;
3879         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3880         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3881         int update_next_balance = 0;
3882         int need_serialize;
3883         cpumask_t tmp;
3884
3885         for_each_domain(cpu, sd) {
3886                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3887                         continue;
3888
3889                 interval = sd->balance_interval;
3890                 if (idle != CPU_IDLE)
3891                         interval *= sd->busy_factor;
3892
3893                 /* scale ms to jiffies */
3894                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3895                 if (unlikely(!interval))
3896                         interval = 1;
3897                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3898                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3899
3900                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3901
3902                 if (need_serialize) {
3903                         if (!spin_trylock(&balancing))
3904                                 goto out;
3905                 }
3906
3907                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3908                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3909                                 /*
3910                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3911                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3912                                  * not idle.
3913                                  */
3914                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3915                         }
3916                         sd->last_balance = jiffies;
3917                 }
3918                 if (need_serialize)
3919                         spin_unlock(&balancing);
3920 out:
3921                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3922                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3923                         update_next_balance = 1;
3924                 }
3925
3926                 /*
3927                  * Stop the load balance at this level. There is another
3928                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3929                  * actively.
3930                  */
3931                 if (!balance)
3932                         break;
3933         }
3934
3935         /*
3936          * next_balance will be updated only when there is a need.
3937          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3938          * updated.
3939          */
3940         if (likely(update_next_balance))
3941                 rq->next_balance = next_balance;
3942 }
3943
3944 /*
3945  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3946  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3947  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3948  */
3949 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3950 {
3951         int this_cpu = smp_processor_id();
3952         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3953         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3954                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3955
3956         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3957
3958 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3959         /*
3960          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3961          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3962          * stopped.
3963          */
3964         if (this_rq->idle_at_tick &&
3965             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3966                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3967                 struct rq *rq;
3968                 int balance_cpu;
3969
3970                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3971                 for_each_cpu_mask_nr(balance_cpu, cpus) {
3972                         /*
3973                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3974                          * work being done for other cpus. Next load
3975                          * balancing owner will pick it up.
3976                          */
3977                         if (need_resched())
3978                                 break;
3979
3980                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3981
3982                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3983                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3984                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3985                 }
3986         }
3987 #endif
3988 }
3989
3990 /*
3991  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3992  *
3993  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3994  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3995  * if the whole system is idle.
3996  */
3997 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3998 {
3999 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4000         /*
4001          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4002          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4003          * load balancer.
4004          */
4005         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4006                 rq->in_nohz_recently = 0;
4007
4008                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4009                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4010                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4011                 }
4012
4013                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4014                         /*
4015                          * simple selection for now: Nominate the
4016                          * first cpu in the nohz list to be the next
4017                          * ilb owner.
4018                          *
4019                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4020                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4021                          */
4022                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4023
4024                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4025                                 resched_cpu(ilb);
4026                 }
4027         }
4028
4029         /*
4030          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4031          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4032          */
4033         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4034             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4035                 resched_cpu(cpu);
4036                 return;
4037         }
4038
4039         /*
4040          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4041          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4042          */
4043         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4044             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4045                 return;
4046 #endif
4047         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4048                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4049 }
4050
4051 #else   /* CONFIG_SMP */
4052
4053 /*
4054  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4055  */
4056 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4057 {
4058 }
4059
4060 #endif
4061
4062 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4063
4064 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4065
4066 /*
4067  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4068  * @p in case that task is currently running.
4069  */
4070 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4071 {
4072         unsigned long flags;
4073         struct rq *rq;
4074         u64 ns = 0;
4075
4076         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4077
4078         if (task_current(rq, p)) {
4079                 u64 delta_exec;
4080
4081                 update_rq_clock(rq);
4082                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4083                 if ((s64)delta_exec > 0)
4084                         ns = delta_exec;
4085         }
4086
4087         task_rq_unlock(rq, &flags);
4088
4089         return ns;
4090 }
4091
4092 /*
4093  * Account user cpu time to a process.
4094  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4095  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4096  */
4097 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4098 {
4099         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4100         cputime64_t tmp;
4101
4102         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4103         account_group_user_time(p, cputime);
4104
4105         /* Add user time to cpustat. */
4106         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4107         if (TASK_NICE(p) > 0)
4108                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4109         else
4110                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4111         /* Account for user time used */
4112         acct_update_integrals(p);
4113 }
4114
4115 /*
4116  * Account guest cpu time to a process.
4117  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4118  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4119  */
4120 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4121 {
4122         cputime64_t tmp;
4123         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4124
4125         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4126
4127         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4128         account_group_user_time(p, cputime);
4129         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4130
4131         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4132         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4133 }
4134
4135 /*
4136  * Account scaled user cpu time to a process.
4137  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4138  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4139  */
4140 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4141 {
4142         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4143 }
4144
4145 /*
4146  * Account system cpu time to a process.
4147  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4148  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4149  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4150  */
4151 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4152                          cputime_t cputime)
4153 {
4154         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4155         struct rq *rq = this_rq();
4156         cputime64_t tmp;
4157
4158         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4159                 account_guest_time(p, cputime);
4160                 return;
4161         }
4162
4163         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4164         account_group_system_time(p, cputime);
4165
4166         /* Add system time to cpustat. */
4167         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4168         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4169                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4170         else if (softirq_count())
4171                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4172         else if (p != rq->idle)
4173                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4174         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4175                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4176         else
4177                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4178         /* Account for system time used */
4179         acct_update_integrals(p);
4180 }
4181
4182 /*
4183  * Account scaled system cpu time to a process.
4184  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4185  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4186  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4187  */
4188 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4189 {
4190         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4191 }
4192
4193 /*
4194  * Account for involuntary wait time.
4195  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4196  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4197  */
4198 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4199 {
4200         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4201         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4202         struct rq *rq = this_rq();
4203
4204         if (p == rq->idle) {
4205                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4206                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4207                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4208                 else
4209                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4210         } else
4211                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4212 }
4213
4214 /*
4215  * Use precise platform statistics if available:
4216  */
4217 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4218 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4219 {
4220         return p->utime;
4221 }
4222
4223 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4224 {
4225         return p->stime;
4226 }
4227 #else
4228 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4229 {
4230         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4231                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4232         u64 temp;
4233
4234         /*
4235          * Use CFS's precise accounting:
4236          */
4237         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4238
4239         if (total) {
4240                 temp *= utime;
4241                 do_div(temp, total);
4242         }
4243         utime = (clock_t)temp;
4244
4245         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4246         return p->prev_utime;
4247 }
4248
4249 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4250 {
4251         clock_t stime;
4252
4253         /*
4254          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4255          * the total, to make sure the total observed by userspace
4256          * grows monotonically - apps rely on that):
4257          */
4258         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4259                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4260
4261         if (stime >= 0)
4262                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4263
4264         return p->prev_stime;
4265 }
4266 #endif
4267
4268 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4269 {
4270         return p->gtime;
4271 }
4272
4273 /*
4274  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4275  * We call it with interrupts disabled.
4276  *
4277  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4278  * timeslices.
4279  */
4280 void scheduler_tick(void)
4281 {
4282         int cpu = smp_processor_id();
4283         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4284         struct task_struct *curr = rq->curr;
4285
4286         sched_clock_tick();
4287
4288         spin_lock(&rq->lock);
4289         update_rq_clock(rq);
4290         update_cpu_load(rq);
4291         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4292         spin_unlock(&rq->lock);
4293
4294 #ifdef CONFIG_SMP
4295         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4296         trigger_load_balance(rq, cpu);
4297 #endif
4298 }
4299
4300 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4301                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4302
4303 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4304 {
4305         if (in_lock_functions(addr)) {
4306                 addr = CALLER_ADDR2;
4307                 if (in_lock_functions(addr))
4308                         addr = CALLER_ADDR3;
4309         }
4310         return addr;
4311 }
4312
4313 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4314 {
4315 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4316         /*
4317          * Underflow?
4318          */
4319         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4320                 return;
4321 #endif
4322         preempt_count() += val;
4323 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4324         /*
4325          * Spinlock count overflowing soon?
4326          */
4327         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4328                                 PREEMPT_MASK - 10);
4329 #endif
4330         if (preempt_count() == val)
4331                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4332 }
4333 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4334
4335 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4336 {
4337 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4338         /*
4339          * Underflow?
4340          */
4341        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4342                 return;
4343         /*
4344          * Is the spinlock portion underflowing?
4345          */
4346         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4347                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4348                 return;
4349 #endif
4350
4351         if (preempt_count() == val)
4352                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4353         preempt_count() -= val;
4354 }
4355 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4356
4357 #endif
4358
4359 /*
4360  * Print scheduling while atomic bug:
4361  */
4362 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4363 {
4364         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4365
4366         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4367                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4368
4369         debug_show_held_locks(prev);
4370         print_modules();
4371         if (irqs_disabled())
4372                 print_irqtrace_events(prev);
4373
4374         if (regs)
4375                 show_regs(regs);
4376         else
4377                 dump_stack();
4378 }
4379
4380 /*
4381  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4382  */
4383 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4384 {
4385         /*
4386          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4387          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4388          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4389          */
4390         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4391                 __schedule_bug(prev);
4392
4393         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4394
4395         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4396 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4397         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4398                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4399                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4400         }
4401 #endif
4402 }
4403
4404 /*
4405  * Pick up the highest-prio task:
4406  */
4407 static inline struct task_struct *
4408 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4409 {
4410         const struct sched_class *class;
4411         struct task_struct *p;
4412
4413         /*
4414          * Optimization: we know that if all tasks are in
4415          * the fair class we can call that function directly:
4416          */
4417         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4418                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4419                 if (likely(p))
4420                         return p;
4421         }
4422
4423         class = sched_class_highest;
4424         for ( ; ; ) {
4425                 p = class->pick_next_task(rq);
4426                 if (p)
4427                         return p;
4428                 /*
4429                  * Will never be NULL as the idle class always
4430                  * returns a non-NULL p:
4431                  */
4432                 class = class->next;
4433         }
4434 }
4435
4436 /*
4437  * schedule() is the main scheduler function.
4438  */
4439 asmlinkage void __sched schedule(void)
4440 {
4441         struct task_struct *prev, *next;
4442         unsigned long *switch_count;
4443         struct rq *rq;
4444         int cpu;
4445
4446 need_resched:
4447         preempt_disable();
4448         cpu = smp_processor_id();
4449         rq = cpu_rq(cpu);
4450         rcu_qsctr_inc(cpu);
4451         prev = rq->curr;
4452         switch_count = &prev->nivcsw;
4453
4454         release_kernel_lock(prev);
4455 need_resched_nonpreemptible:
4456
4457         schedule_debug(prev);
4458
4459         if (sched_feat(HRTICK))
4460                 hrtick_clear(rq);
4461
4462         spin_lock_irq(&rq->lock);
4463         update_rq_clock(rq);
4464         clear_tsk_need_resched(prev);
4465
4466         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4467                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4468                         prev->state = TASK_RUNNING;
4469                 else
4470                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4471                 switch_count = &prev->nvcsw;
4472         }
4473
4474 #ifdef CONFIG_SMP
4475         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4476                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4477 #endif
4478
4479         if (unlikely(!rq->nr_running))
4480                 idle_balance(cpu, rq);
4481
4482         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4483         next = pick_next_task(rq, prev);
4484
4485         if (likely(prev != next)) {
4486                 sched_info_switch(prev, next);
4487
4488                 rq->nr_switches++;
4489                 rq->curr = next;
4490                 ++*switch_count;
4491
4492                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4493                 /*
4494                  * the context switch might have flipped the stack from under
4495                  * us, hence refresh the local variables.
4496                  */
4497                 cpu = smp_processor_id();
4498                 rq = cpu_rq(cpu);
4499         } else
4500                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4501
4502         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4503                 goto need_resched_nonpreemptible;
4504
4505         preempt_enable_no_resched();
4506         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4507                 goto need_resched;
4508 }
4509 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4510
4511 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4512 /*
4513  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4514  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4515  * occur there and call schedule directly.
4516  */
4517 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4518 {
4519         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4520
4521         /*
4522          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4523          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4524          */
4525         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4526                 return;
4527
4528         do {
4529                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4530                 schedule();
4531                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4532
4533                 /*
4534                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4535                  * between schedule and now.
4536                  */
4537                 barrier();
4538         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4539 }
4540 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4541
4542 /*
4543  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4544  * off of irq context.
4545  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4546  * protect us against recursive calling from irq.
4547  */
4548 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4549 {
4550         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4551
4552         /* Catch callers which need to be fixed */
4553         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4554
4555         do {
4556                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4557                 local_irq_enable();
4558                 schedule();
4559                 local_irq_disable();
4560                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4561
4562                 /*
4563                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4564                  * between schedule and now.
4565                  */
4566                 barrier();
4567         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4568 }
4569
4570 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4571
4572 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4573                           void *key)
4574 {
4575         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4576 }
4577 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4578
4579 /*
4580  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4581  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4582  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4583  *
4584  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4585  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4586  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4587  */
4588 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4589                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4590 {
4591         wait_queue_t *curr, *next;
4592
4593         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4594                 unsigned flags = curr->flags;
4595
4596                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4597                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4598                         break;
4599         }
4600 }
4601
4602 /**
4603  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4604  * @q: the waitqueue
4605  * @mode: which threads
4606  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4607  * @key: is directly passed to the wakeup function
4608  */
4609 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4610                         int nr_exclusive, void *key)
4611 {
4612         unsigned long flags;
4613
4614         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4615         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4616         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4617 }
4618 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4619
4620 /*
4621  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4622  */
4623 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4624 {
4625         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4626 }
4627
4628 /**
4629  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4630  * @q: the waitqueue
4631  * @mode: which threads
4632  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4633  *
4634  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4635  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4636  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4637  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4638  *
4639  * On UP it can prevent extra preemption.
4640  */
4641 void
4642 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4643 {
4644         unsigned long flags;
4645         int sync = 1;
4646
4647         if (unlikely(!q))
4648                 return;
4649
4650         if (unlikely(!nr_exclusive))
4651                 sync = 0;
4652
4653         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4654         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4655         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4656 }
4657 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4658
4659 /**
4660  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4661  * @x:  holds the state of this particular completion
4662  *
4663  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4664  * awakened in the same order in which they were queued.
4665  *
4666  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4667  */
4668 void complete(struct completion *x)
4669 {
4670         unsigned long flags;
4671
4672         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4673         x->done++;
4674         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4675         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4676 }
4677 EXPORT_SYMBOL(complete);
4678
4679 /**
4680  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4681  * @x:  holds the state of this particular completion
4682  *
4683  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4684  */
4685 void complete_all(struct completion *x)
4686 {
4687         unsigned long flags;
4688
4689         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4690         x->done += UINT_MAX/2;
4691         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4692         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4695
4696 static inline long __sched
4697 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4698 {
4699         if (!x->done) {
4700                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4701
4702                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4703                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4704                 do {
4705                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4706                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4707                                 break;
4708                         }
4709                         __set_current_state(state);
4710                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4711                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4712                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4713                 } while (!x->done && timeout);
4714                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4715                 if (!x->done)
4716                         return timeout;
4717         }
4718         x->done--;
4719         return timeout ?: 1;
4720 }
4721
4722 static long __sched
4723 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4724 {
4725         might_sleep();
4726
4727         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4728         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4729         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4730         return timeout;
4731 }
4732
4733 /**
4734  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4735  * @x:  holds the state of this particular completion
4736  *
4737  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4738  * interruptible and there is no timeout.
4739  *
4740  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4741  * and interrupt capability. Also see complete().
4742  */
4743 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4744 {
4745         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4746 }
4747 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4748
4749 /**
4750  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4751  * @x:  holds the state of this particular completion
4752  * @timeout:  timeout value in jiffies
4753  *
4754  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4755  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4756  * interruptible.
4757  */
4758 unsigned long __sched
4759 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4760 {
4761         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4762 }
4763 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4764
4765 /**
4766  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4767  * @x:  holds the state of this particular completion
4768  *
4769  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4770  * interruptible.
4771  */
4772 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4773 {
4774         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4775         if (t == -ERESTARTSYS)
4776                 return t;
4777         return 0;
4778 }
4779 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4780
4781 /**
4782  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4783  * @x:  holds the state of this particular completion
4784  * @timeout:  timeout value in jiffies
4785  *
4786  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4787  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4788  */
4789 unsigned long __sched
4790 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4791                                           unsigned long timeout)
4792 {
4793         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4794 }
4795 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4796
4797 /**
4798  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4799  * @x:  holds the state of this particular completion
4800  *
4801  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4802  * interrupted by a kill signal.
4803  */
4804 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4805 {
4806         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4807         if (t == -ERESTARTSYS)
4808                 return t;
4809         return 0;
4810 }
4811 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4812
4813 /**
4814  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4815  *      @x:     completion structure
4816  *
4817  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4818  *               1 if a decrement succeeded.
4819  *
4820  *      If a completion is being used as a counting completion,
4821  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4822  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4823  *      is protecting is not available.
4824  */
4825 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4826 {
4827         int ret = 1;
4828
4829         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4830         if (!x->done)
4831                 ret = 0;
4832         else
4833                 x->done--;
4834         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4835         return ret;
4836 }
4837 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4838
4839 /**
4840  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4841  *      @x:     completion structure
4842  *
4843  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4844  *               1 if there are no waiters.
4845  *
4846  */
4847 bool completion_done(struct completion *x)
4848 {
4849         int ret = 1;
4850
4851         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4852         if (!x->done)
4853                 ret = 0;
4854         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4855         return ret;
4856 }
4857 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4858
4859 static long __sched
4860 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4861 {
4862         unsigned long flags;
4863         wait_queue_t wait;
4864
4865         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4866
4867         __set_current_state(state);
4868
4869         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4870         __add_wait_queue(q, &wait);
4871         spin_unlock(&q->lock);
4872         timeout = schedule_timeout(timeout);
4873         spin_lock_irq(&q->lock);
4874         __remove_wait_queue(q, &wait);
4875         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4876
4877         return timeout;
4878 }
4879
4880 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4881 {
4882         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4885
4886 long __sched
4887 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4888 {
4889         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4892
4893 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4894 {
4895         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4898
4899 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4900 {
4901         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4902 }
4903 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4904
4905 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4906
4907 /*
4908  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4909  * @p: task
4910  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4911  *
4912  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4913  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4914  *
4915  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4916  */
4917 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4918 {
4919         unsigned long flags;
4920         int oldprio, on_rq, running;
4921         struct rq *rq;
4922         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4923
4924         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4925
4926         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4927         update_rq_clock(rq);
4928
4929         oldprio = p->prio;
4930         on_rq = p->se.on_rq;
4931         running = task_current(rq, p);
4932         if (on_rq)
4933                 dequeue_task(rq, p, 0);
4934         if (running)
4935                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4936
4937         if (rt_prio(prio))
4938                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4939         else
4940                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4941
4942         p->prio = prio;
4943
4944         if (running)
4945                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4946         if (on_rq) {
4947                 enqueue_task(rq, p, 0);
4948
4949                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4950         }
4951         task_rq_unlock(rq, &flags);
4952 }
4953
4954 #endif
4955
4956 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4957 {
4958         int old_prio, delta, on_rq;
4959         unsigned long flags;
4960         struct rq *rq;
4961
4962         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4963                 return;
4964         /*
4965          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4966          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4967          */
4968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4969         update_rq_clock(rq);
4970         /*
4971          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4972          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4973          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4974          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4975          */
4976         if (task_has_rt_policy(p)) {
4977                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4978                 goto out_unlock;
4979         }
4980         on_rq = p->se.on_rq;
4981         if (on_rq)
4982                 dequeue_task(rq, p, 0);
4983
4984         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4985         set_load_weight(p);
4986         old_prio = p->prio;
4987         p->prio = effective_prio(p);
4988         delta = p->prio - old_prio;
4989
4990         if (on_rq) {
4991                 enqueue_task(rq, p, 0);
4992                 /*
4993                  * If the task increased its priority or is running and
4994                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4995                  */
4996                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4997                         resched_task(rq->curr);
4998         }
4999 out_unlock:
5000         task_rq_unlock(rq, &flags);
5001 }
5002 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5003
5004 /*
5005  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5006  * @p: task
5007  * @nice: nice value
5008  */
5009 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5010 {
5011         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5012         int nice_rlim = 20 - nice;
5013
5014         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5015                 capable(CAP_SYS_NICE));
5016 }
5017
5018 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5019
5020 /*
5021  * sys_nice - change the priority of the current process.
5022  * @increment: priority increment
5023  *
5024  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5025  * does similar things.
5026  */
5027 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5028 {
5029         long nice, retval;
5030
5031         /*
5032          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5033          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5034          * and we have a single winner.
5035          */
5036         if (increment < -40)
5037                 increment = -40;
5038         if (increment > 40)
5039                 increment = 40;
5040
5041         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5042         if (nice < -20)
5043                 nice = -20;
5044         if (nice > 19)
5045                 nice = 19;
5046
5047         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5048                 return -EPERM;
5049
5050         retval = security_task_setnice(current, nice);
5051         if (retval)
5052                 return retval;
5053
5054         set_user_nice(current, nice);
5055         return 0;
5056 }
5057
5058 #endif
5059
5060 /**
5061  * task_prio - return the priority value of a given task.
5062  * @p: the task in question.
5063  *
5064  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5065  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5066  * around 0, value goes from -16 to +15.
5067  */
5068 int task_prio(const struct task_struct *p)
5069 {
5070         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5071 }
5072
5073 /**
5074  * task_nice - return the nice value of a given task.
5075  * @p: the task in question.
5076  */
5077 int task_nice(const struct task_struct *p)
5078 {
5079         return TASK_NICE(p);
5080 }
5081 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5082
5083 /**
5084  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5085  * @cpu: the processor in question.
5086  */
5087 int idle_cpu(int cpu)
5088 {
5089         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5090 }
5091
5092 /**
5093  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5094  * @cpu: the processor in question.
5095  */
5096 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5097 {
5098         return cpu_rq(cpu)->idle;
5099 }
5100
5101 /**
5102  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5103  * @pid: the pid in question.
5104  */
5105 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5106 {
5107         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5108 }
5109
5110 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5111 static void
5112 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5113 {
5114         BUG_ON(p->se.on_rq);
5115
5116         p->policy = policy;
5117         switch (p->policy) {
5118         case SCHED_NORMAL:
5119         case SCHED_BATCH:
5120         case SCHED_IDLE:
5121                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5122                 break;
5123         case SCHED_FIFO:
5124         case SCHED_RR:
5125                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5126                 break;
5127         }
5128
5129         p->rt_priority = prio;
5130         p->normal_prio = normal_prio(p);
5131         /* we are holding p->pi_lock already */
5132         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5133         set_load_weight(p);
5134 }
5135
5136 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5137                                 struct sched_param *param, bool user)
5138 {
5139         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5140         unsigned long flags;
5141         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5142         struct rq *rq;
5143
5144         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5145         BUG_ON(in_interrupt());
5146 recheck:
5147         /* double check policy once rq lock held */
5148         if (policy < 0)
5149                 policy = oldpolicy = p->policy;
5150         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5151                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5152                         policy != SCHED_IDLE)
5153                 return -EINVAL;
5154         /*
5155          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5156          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5157          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5158          */
5159         if (param->sched_priority < 0 ||
5160             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5161             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5162                 return -EINVAL;
5163         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5164                 return -EINVAL;
5165
5166         /*
5167          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5168          */
5169         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5170                 if (rt_policy(policy)) {
5171                         unsigned long rlim_rtprio;
5172
5173                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5174                                 return -ESRCH;
5175                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5176                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5177
5178                         /* can't set/change the rt policy */
5179                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5180                                 return -EPERM;
5181
5182                         /* can't increase priority */
5183                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5184                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5185                                 return -EPERM;
5186                 }
5187                 /*
5188                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5189                  * move out of SCHED_IDLE either:
5190                  */
5191                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5192                         return -EPERM;
5193
5194                 /* can't change other user's priorities */
5195                 if ((current->euid != p->euid) &&
5196                     (current->euid != p->uid))
5197                         return -EPERM;
5198         }
5199
5200         if (user) {
5201 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5202                 /*
5203                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5204                  * assigned.
5205                  */
5206                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5207                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5208                         return -EPERM;
5209 #endif
5210
5211                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5212                 if (retval)
5213                         return retval;
5214         }
5215
5216         /*
5217          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5218          * changing the priority of the task:
5219          */
5220         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5221         /*
5222          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5223          * runqueue lock must be held.
5224          */
5225         rq = __task_rq_lock(p);
5226         /* recheck policy now with rq lock held */
5227         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5228                 policy = oldpolicy = -1;
5229                 __task_rq_unlock(rq);
5230                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5231                 goto recheck;
5232         }
5233         update_rq_clock(rq);
5234         on_rq = p->se.on_rq;
5235         running = task_current(rq, p);
5236         if (on_rq)
5237                 deactivate_task(rq, p, 0);
5238         if (running)
5239                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5240
5241         oldprio = p->prio;
5242         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5243
5244         if (running)
5245                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5246         if (on_rq) {
5247                 activate_task(rq, p, 0);
5248
5249                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5250         }
5251         __task_rq_unlock(rq);
5252         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5253
5254         rt_mutex_adjust_pi(p);
5255
5256         return 0;
5257 }
5258
5259 /**
5260  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5261  * @p: the task in question.
5262  * @policy: new policy.
5263  * @param: structure containing the new RT priority.
5264  *
5265  * NOTE that the task may be already dead.
5266  */
5267 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5268                        struct sched_param *param)
5269 {
5270         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5271 }
5272 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5273
5274 /**
5275  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5276  * @p: the task in question.
5277  * @policy: new policy.
5278  * @param: structure containing the new RT priority.
5279  *
5280  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5281  * current context has permission.  For example, this is needed in
5282  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5283  * but our caller might not have that capability.
5284  */
5285 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5286                                struct sched_param *param)
5287 {
5288         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5289 }
5290
5291 static int
5292 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5293 {
5294         struct sched_param lparam;
5295         struct task_struct *p;
5296         int retval;
5297
5298         if (!param || pid < 0)
5299                 return -EINVAL;
5300         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5301                 return -EFAULT;
5302
5303         rcu_read_lock();
5304         retval = -ESRCH;
5305         p = find_process_by_pid(pid);
5306         if (p != NULL)
5307                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5308         rcu_read_unlock();
5309
5310         return retval;
5311 }
5312
5313 /**
5314  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5315  * @pid: the pid in question.
5316  * @policy: new policy.
5317  * @param: structure containing the new RT priority.
5318  */
5319 asmlinkage long
5320 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5321 {
5322         /* negative values for policy are not valid */
5323         if (policy < 0)
5324                 return -EINVAL;
5325
5326         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5327 }
5328
5329 /**
5330  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5331  * @pid: the pid in question.
5332  * @param: structure containing the new RT priority.
5333  */
5334 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5335 {
5336         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5337 }
5338
5339 /**
5340  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5341  * @pid: the pid in question.
5342  */
5343 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5344 {
5345         struct task_struct *p;
5346         int retval;
5347
5348         if (pid < 0)
5349                 return -EINVAL;
5350
5351         retval = -ESRCH;
5352         read_lock(&tasklist_lock);
5353         p = find_process_by_pid(pid);
5354         if (p) {
5355                 retval = security_task_getscheduler(p);
5356                 if (!retval)
5357                         retval = p->policy;
5358         }
5359         read_unlock(&tasklist_lock);
5360         return retval;
5361 }
5362
5363 /**
5364  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5365  * @pid: the pid in question.
5366  * @param: structure containing the RT priority.
5367  */
5368 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5369 {
5370         struct sched_param lp;
5371         struct task_struct *p;
5372         int retval;
5373
5374         if (!param || pid < 0)
5375                 return -EINVAL;
5376
5377         read_lock(&tasklist_lock);
5378         p = find_process_by_pid(pid);
5379         retval = -ESRCH;
5380         if (!p)
5381                 goto out_unlock;
5382
5383         retval = security_task_getscheduler(p);
5384         if (retval)
5385                 goto out_unlock;
5386
5387         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5388         read_unlock(&tasklist_lock);
5389
5390         /*
5391          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5392          */
5393         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5394
5395         return retval;
5396
5397 out_unlock:
5398         read_unlock(&tasklist_lock);
5399         return retval;
5400 }
5401
5402 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5403 {
5404         cpumask_t cpus_allowed;
5405         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5406         struct task_struct *p;
5407         int retval;
5408
5409         get_online_cpus();
5410         read_lock(&tasklist_lock);
5411
5412         p = find_process_by_pid(pid);
5413         if (!p) {
5414                 read_unlock(&tasklist_lock);
5415                 put_online_cpus();
5416                 return -ESRCH;
5417         }
5418
5419         /*
5420          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5421          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5422          * usage count and then drop tasklist_lock.
5423          */
5424         get_task_struct(p);
5425         read_unlock(&tasklist_lock);
5426
5427         retval = -EPERM;
5428         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5429                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5430                 goto out_unlock;
5431
5432         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5433         if (retval)
5434                 goto out_unlock;
5435
5436         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5437         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5438  again:
5439         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5440
5441         if (!retval) {
5442                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5443                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5444                         /*
5445                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5446                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5447                          * cpuset's cpus_allowed
5448                          */
5449                         new_mask = cpus_allowed;
5450                         goto again;
5451                 }
5452         }
5453 out_unlock:
5454         put_task_struct(p);
5455         put_online_cpus();
5456         return retval;
5457 }
5458
5459 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5460                              cpumask_t *new_mask)
5461 {
5462         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5463                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5464         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5465                 len = sizeof(cpumask_t);
5466         }
5467         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5468 }
5469
5470 /**
5471  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5472  * @pid: pid of the process
5473  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5474  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5475  */
5476 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5477                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5478 {
5479         cpumask_t new_mask;
5480         int retval;
5481
5482         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5483         if (retval)
5484                 return retval;
5485
5486         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5487 }
5488
5489 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5490 {
5491         struct task_struct *p;
5492         int retval;
5493
5494         get_online_cpus();
5495         read_lock(&tasklist_lock);
5496
5497         retval = -ESRCH;
5498         p = find_process_by_pid(pid);
5499         if (!p)
5500                 goto out_unlock;
5501
5502         retval = security_task_getscheduler(p);
5503         if (retval)
5504                 goto out_unlock;
5505
5506         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5507
5508 out_unlock:
5509         read_unlock(&tasklist_lock);
5510         put_online_cpus();
5511
5512         return retval;
5513 }
5514
5515 /**
5516  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5517  * @pid: pid of the process
5518  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5519  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5520  */
5521 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5522                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5523 {
5524         int ret;
5525         cpumask_t mask;
5526
5527         if (len < sizeof(cpumask_t))
5528                 return -EINVAL;
5529
5530         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5531         if (ret < 0)
5532                 return ret;
5533
5534         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5535                 return -EFAULT;
5536
5537         return sizeof(cpumask_t);
5538 }
5539
5540 /**
5541  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5542  *
5543  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5544  * other threads running on this CPU then this function will return.
5545  */
5546 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5547 {
5548         struct rq *rq = this_rq_lock();
5549
5550         schedstat_inc(rq, yld_count);
5551         current->sched_class->yield_task(rq);
5552
5553         /*
5554          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5555          * no need to preempt or enable interrupts:
5556          */
5557         __release(rq->lock);
5558         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5559         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5560         preempt_enable_no_resched();
5561
5562         schedule();
5563
5564         return 0;
5565 }
5566
5567 static void __cond_resched(void)
5568 {
5569 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5570         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5571 #endif
5572         /*
5573          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5574          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5575          * cond_resched() call.
5576          */
5577         do {
5578                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5579                 schedule();
5580                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5581         } while (need_resched());
5582 }
5583
5584 int __sched _cond_resched(void)
5585 {
5586         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5587                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5588                 __cond_resched();
5589                 return 1;
5590         }
5591         return 0;
5592 }
5593 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5594
5595 /*
5596  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5597  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5598  *
5599  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5600  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5601  * spin_unlock(), once by hand).
5602  */
5603 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5604 {
5605         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5606         int ret = 0;
5607
5608         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5609                 spin_unlock(lock);
5610                 if (resched && need_resched())
5611                         __cond_resched();
5612                 else
5613                         cpu_relax();
5614                 ret = 1;
5615                 spin_lock(lock);
5616         }
5617         return ret;
5618 }
5619 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5620
5621 int __sched cond_resched_softirq(void)
5622 {
5623         BUG_ON(!in_softirq());
5624
5625         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5626                 local_bh_enable();
5627                 __cond_resched();
5628                 local_bh_disable();
5629                 return 1;
5630         }
5631         return 0;
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5634
5635 /**
5636  * yield - yield the current processor to other threads.
5637  *
5638  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5639  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5640  */
5641 void __sched yield(void)
5642 {
5643         set_current_state(TASK_RUNNING);
5644         sys_sched_yield();
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(yield);
5647
5648 /*
5649  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5650  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5651  *
5652  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5653  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5654  */
5655 void __sched io_schedule(void)
5656 {
5657         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5658
5659         delayacct_blkio_start();
5660         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5661         schedule();
5662         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5663         delayacct_blkio_end();
5664 }
5665 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5666
5667 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5668 {
5669         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5670         long ret;
5671
5672         delayacct_blkio_start();
5673         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5674         ret = schedule_timeout(timeout);
5675         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5676         delayacct_blkio_end();
5677         return ret;
5678 }
5679
5680 /**
5681  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5682  * @policy: scheduling class.
5683  *
5684  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5685  * by a given scheduling class.
5686  */
5687 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5688 {
5689         int ret = -EINVAL;
5690
5691         switch (policy) {
5692         case SCHED_FIFO:
5693         case SCHED_RR:
5694                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5695                 break;
5696         case SCHED_NORMAL:
5697         case SCHED_BATCH:
5698         case SCHED_IDLE:
5699                 ret = 0;
5700                 break;
5701         }
5702         return ret;
5703 }
5704
5705 /**
5706  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5707  * @policy: scheduling class.
5708  *
5709  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5710  * by a given scheduling class.
5711  */
5712 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5713 {
5714         int ret = -EINVAL;
5715
5716         switch (policy) {
5717         case SCHED_FIFO:
5718         case SCHED_RR:
5719                 ret = 1;
5720                 break;
5721         case SCHED_NORMAL:
5722         case SCHED_BATCH:
5723         case SCHED_IDLE:
5724                 ret = 0;
5725         }
5726         return ret;
5727 }
5728
5729 /**
5730  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5731  * @pid: pid of the process.
5732  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5733  *
5734  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5735  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5736  */
5737 asmlinkage
5738 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5739 {
5740         struct task_struct *p;
5741         unsigned int time_slice;
5742         int retval;
5743         struct timespec t;
5744
5745         if (pid < 0)
5746                 return -EINVAL;
5747
5748         retval = -ESRCH;
5749         read_lock(&tasklist_lock);
5750         p = find_process_by_pid(pid);
5751         if (!p)
5752                 goto out_unlock;
5753
5754         retval = security_task_getscheduler(p);
5755         if (retval)
5756                 goto out_unlock;
5757
5758         /*
5759          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5760          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5761          */
5762         time_slice = 0;
5763         if (p->policy == SCHED_RR) {
5764                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5765         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5766                 struct sched_entity *se = &p->se;
5767                 unsigned long flags;
5768                 struct rq *rq;
5769
5770                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5771                 if (rq->cfs.load.weight)
5772                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5773                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5774         }
5775         read_unlock(&tasklist_lock);
5776         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5777         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5778         return retval;
5779
5780 out_unlock:
5781         read_unlock(&tasklist_lock);
5782         return retval;
5783 }
5784
5785 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5786
5787 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5788 {
5789         unsigned long free = 0;
5790         unsigned state;
5791
5792         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5793         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5794                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5795 #if BITS_PER_LONG == 32
5796         if (state == TASK_RUNNING)
5797                 printk(KERN_CONT " running  ");
5798         else
5799                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5800 #else
5801         if (state == TASK_RUNNING)
5802                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5803         else
5804                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5805 #endif
5806 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5807         {
5808                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5809                 while (!*n)
5810                         n++;
5811                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5812         }
5813 #endif
5814         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5815                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5816
5817         show_stack(p, NULL);
5818 }
5819
5820 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5821 {
5822         struct task_struct *g, *p;
5823
5824 #if BITS_PER_LONG == 32
5825         printk(KERN_INFO
5826                 "  task                PC stack   pid father\n");
5827 #else
5828         printk(KERN_INFO
5829                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5830 #endif
5831         read_lock(&tasklist_lock);
5832         do_each_thread(g, p) {
5833                 /*
5834                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5835                  * console might take alot of time:
5836                  */
5837                 touch_nmi_watchdog();
5838                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5839                         sched_show_task(p);
5840         } while_each_thread(g, p);
5841
5842         touch_all_softlockup_watchdogs();
5843
5844 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5845         sysrq_sched_debug_show();
5846 #endif
5847         read_unlock(&tasklist_lock);
5848         /*
5849          * Only show locks if all tasks are dumped:
5850          */
5851         if (state_filter == -1)
5852                 debug_show_all_locks();
5853 }
5854
5855 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5856 {
5857         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5858 }
5859
5860 /**
5861  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5862  * @idle: task in question
5863  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5864  *
5865  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5866  * flag, to make booting more robust.
5867  */
5868 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5869 {
5870         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5871         unsigned long flags;
5872
5873         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5874
5875         __sched_fork(idle);
5876         idle->se.exec_start = sched_clock();
5877
5878         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5879         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5880         __set_task_cpu(idle, cpu);
5881
5882         rq->curr = rq->idle = idle;
5883 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5884         idle->oncpu = 1;
5885 #endif
5886         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5887
5888         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5889 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5890         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5891 #else
5892         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5893 #endif
5894         /*
5895          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5896          */
5897         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5898 }
5899
5900 /*
5901  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5902  * indicates which cpus entered this state. This is used
5903  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5904  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5905  * always be CPU_MASK_NONE.
5906  */
5907 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5908
5909 /*
5910  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5911  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5912  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5913  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5914  * number of CPUs.
5915  *
5916  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5917  */
5918 static inline void sched_init_granularity(void)
5919 {
5920         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5921         const unsigned long limit = 200000000;
5922
5923         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5924         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5925                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5926
5927         sysctl_sched_latency *= factor;
5928         if (sysctl_sched_latency > limit)
5929                 sysctl_sched_latency = limit;
5930
5931         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5932
5933         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
5934 }
5935
5936 #ifdef CONFIG_SMP
5937 /*
5938  * This is how migration works:
5939  *
5940  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5941  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5942  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5943  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5944  *    thread off the CPU)
5945  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5946  *    task is still in the wrong runqueue.
5947  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5948  *    it and puts it into the right queue.
5949  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5950  * 7) we wake up and the migration is done.
5951  */
5952
5953 /*
5954  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5955  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5956  * is removed from the allowed bitmask.
5957  *
5958  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5959  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5960  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5961  */
5962 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5963 {
5964         struct migration_req req;
5965         unsigned long flags;
5966         struct rq *rq;
5967         int ret = 0;
5968
5969         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5970         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5971                 ret = -EINVAL;
5972                 goto out;
5973         }
5974
5975         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5976                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5977                 ret = -EINVAL;
5978                 goto out;
5979         }
5980
5981         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5982                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5983         else {
5984                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5985                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5986         }
5987
5988         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5989         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5990                 goto out;
5991
5992         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5993                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5994                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5995                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5996                 wait_for_completion(&req.done);
5997                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5998                 return 0;
5999         }
6000 out:
6001         task_rq_unlock(rq, &flags);
6002
6003         return ret;
6004 }
6005 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6006
6007 /*
6008  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6009  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6010  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6011  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6012  *
6013  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6014  * as the task is no longer on this CPU.
6015  *
6016  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6017  */
6018 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6019 {
6020         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6021         int ret = 0, on_rq;
6022
6023         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6024                 return ret;
6025
6026         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6027         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6028
6029         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6030         /* Already moved. */
6031         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6032                 goto done;
6033         /* Affinity changed (again). */
6034         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6035                 goto fail;
6036
6037         on_rq = p->se.on_rq;
6038         if (on_rq)
6039                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6040
6041         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6042         if (on_rq) {
6043                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6044                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6045         }
6046 done:
6047         ret = 1;
6048 fail:
6049         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6050         return ret;
6051 }
6052
6053 /*
6054  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6055  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6056  * another runqueue.
6057  */
6058 static int migration_thread(void *data)
6059 {
6060         int cpu = (long)data;
6061         struct rq *rq;
6062
6063         rq = cpu_rq(cpu);
6064         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6065
6066         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6067         while (!kthread_should_stop()) {
6068                 struct migration_req *req;
6069                 struct list_head *head;
6070
6071                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6072
6073                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6074                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6075                         goto wait_to_die;
6076                 }
6077
6078                 if (rq->active_balance) {
6079                         active_load_balance(rq, cpu);
6080                         rq->active_balance = 0;
6081                 }
6082
6083                 head = &rq->migration_queue;
6084
6085                 if (list_empty(head)) {
6086                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6087                         schedule();
6088                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6089                         continue;
6090                 }
6091                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6092                 list_del_init(head->next);
6093
6094                 spin_unlock(&rq->lock);
6095                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6096                 local_irq_enable();
6097
6098                 complete(&req->done);
6099         }
6100         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6101         return 0;
6102
6103 wait_to_die:
6104         /* Wait for kthread_stop */
6105         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6106         while (!kthread_should_stop()) {
6107                 schedule();
6108                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6109         }
6110         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6111         return 0;
6112 }
6113
6114 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6115
6116 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6117 {
6118         int ret;
6119
6120         local_irq_disable();
6121         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6122         local_irq_enable();
6123         return ret;
6124 }
6125
6126 /*
6127  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6128  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6129  */
6130 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6131 {
6132         unsigned long flags;
6133         cpumask_t mask;
6134         struct rq *rq;
6135         int dest_cpu;
6136
6137         do {
6138                 /* On same node? */
6139                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6140                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6141                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6142
6143                 /* On any allowed CPU? */
6144                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6145                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6146
6147                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6148                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6149                         cpumask_t cpus_allowed;
6150
6151                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6152                         /*
6153                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6154                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6155                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6156                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6157                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6158                          */
6159                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6160                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6161                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6162                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6163
6164                         /*
6165                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6166                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6167                          * leave kernel.
6168                          */
6169                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6170                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6171                                        "longer affine to cpu%d\n",
6172                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6173                         }
6174                 }
6175         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6176 }
6177
6178 /*
6179  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6180  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6181  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6182  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6183  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6184  */
6185 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6186 {
6187         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6188         unsigned long flags;
6189
6190         local_irq_save(flags);
6191         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6192         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6193         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6194         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6195         local_irq_restore(flags);
6196 }
6197
6198 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6199 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6200 {
6201         struct task_struct *p, *t;
6202
6203         read_lock(&tasklist_lock);
6204
6205         do_each_thread(t, p) {
6206                 if (p == current)
6207                         continue;
6208
6209                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6210                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6211         } while_each_thread(t, p);
6212
6213         read_unlock(&tasklist_lock);
6214 }
6215
6216 /*
6217  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6218  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6219  * Used by CPU offline code.
6220  */
6221 void sched_idle_next(void)
6222 {
6223         int this_cpu = smp_processor_id();
6224         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6225         struct task_struct *p = rq->idle;
6226         unsigned long flags;
6227
6228         /* cpu has to be offline */
6229         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6230
6231         /*
6232          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6233          * and interrupts disabled on the current cpu.
6234          */
6235         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6236
6237         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6238
6239         update_rq_clock(rq);
6240         activate_task(rq, p, 0);
6241
6242         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6243 }
6244
6245 /*
6246  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6247  * offline.
6248  */
6249 void idle_task_exit(void)
6250 {
6251         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6252
6253         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6254
6255         if (mm != &init_mm)
6256                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6257         mmdrop(mm);
6258 }
6259
6260 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6261 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6262 {
6263         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6264
6265         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6266         BUG_ON(!p->exit_state);
6267
6268         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6269         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6270
6271         get_task_struct(p);
6272
6273         /*
6274          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6275          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6276          * fine.
6277          */
6278         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6279         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6280         spin_lock_irq(&rq->lock);
6281
6282         put_task_struct(p);
6283 }
6284
6285 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6286 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6287 {
6288         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6289         struct task_struct *next;
6290
6291         for ( ; ; ) {
6292                 if (!rq->nr_running)
6293                         break;
6294                 update_rq_clock(rq);
6295                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6296                 if (!next)
6297                         break;
6298                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6299                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6300
6301         }
6302 }
6303 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6304
6305 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6306
6307 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6308         {
6309                 .procname       = "sched_domain",
6310                 .mode           = 0555,
6311         },
6312         {0, },
6313 };
6314
6315 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6316         {
6317                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6318                 .procname       = "kernel",
6319                 .mode           = 0555,
6320                 .child          = sd_ctl_dir,
6321         },
6322         {0, },
6323 };
6324
6325 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6326 {
6327         struct ctl_table *entry =
6328                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6329
6330         return entry;
6331 }
6332
6333 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6334 {
6335         struct ctl_table *entry;
6336
6337         /*
6338          * In the intermediate directories, both the child directory and
6339          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6340          * will always be set. In the lowest directory the names are
6341          * static strings and all have proc handlers.
6342          */
6343         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6344                 if (entry->child)
6345                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6346                 if (entry->proc_handler == NULL)
6347                         kfree(entry->procname);
6348         }
6349
6350         kfree(*tablep);
6351         *tablep = NULL;
6352 }
6353
6354 static void
6355 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6356                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6357                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6358 {
6359         entry->procname = procname;
6360         entry->data = data;
6361         entry->maxlen = maxlen;
6362         entry->mode = mode;
6363         entry->proc_handler = proc_handler;
6364 }
6365
6366 static struct ctl_table *
6367 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6368 {
6369         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6370
6371         if (table == NULL)
6372                 return NULL;
6373
6374         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6375                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6376         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6377                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6378         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6379                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6380         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6382         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6383                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6384         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6385                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6386         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6388         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6389                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6390         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6391                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6392         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6393                 &sd->cache_nice_tries,
6394                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6395         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6396                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6397         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6398                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6399         /* &table[12] is terminator */
6400
6401         return table;
6402 }
6403
6404 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6405 {
6406         struct ctl_table *entry, *table;
6407         struct sched_domain *sd;
6408         int domain_num = 0, i;
6409         char buf[32];
6410
6411         for_each_domain(cpu, sd)
6412                 domain_num++;
6413         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6414         if (table == NULL)
6415                 return NULL;
6416
6417         i = 0;
6418         for_each_domain(cpu, sd) {
6419                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6420                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6421                 entry->mode = 0555;
6422                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6423                 entry++;
6424                 i++;
6425         }
6426         return table;
6427 }
6428
6429 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6430 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6431 {
6432         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6433         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6434         char buf[32];
6435
6436         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6437         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6438
6439         if (entry == NULL)
6440                 return;
6441
6442         for_each_online_cpu(i) {
6443                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6444                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6445                 entry->mode = 0555;
6446                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6447                 entry++;
6448         }
6449
6450         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6451         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6452 }
6453
6454 /* may be called multiple times per register */
6455 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6456 {
6457         if (sd_sysctl_header)
6458                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6459         sd_sysctl_header = NULL;
6460         if (sd_ctl_dir[0].child)
6461                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6462 }
6463 #else
6464 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6465 {
6466 }
6467 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6468 {
6469 }
6470 #endif
6471
6472 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6473 {
6474         if (!rq->online) {
6475                 const struct sched_class *class;
6476
6477                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6478                 rq->online = 1;
6479
6480                 for_each_class(class) {
6481                         if (class->rq_online)
6482                                 class->rq_online(rq);
6483                 }
6484         }
6485 }
6486
6487 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6488 {
6489         if (rq->online) {
6490                 const struct sched_class *class;
6491
6492                 for_each_class(class) {
6493                         if (class->rq_offline)
6494                                 class->rq_offline(rq);
6495                 }
6496
6497                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6498                 rq->online = 0;
6499         }
6500 }
6501
6502 /*
6503  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6504  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6505  */
6506 static int __cpuinit
6507 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6508 {
6509         struct task_struct *p;
6510         int cpu = (long)hcpu;
6511         unsigned long flags;
6512         struct rq *rq;
6513
6514         switch (action) {
6515
6516         case CPU_UP_PREPARE:
6517         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6518                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6519                 if (IS_ERR(p))
6520                         return NOTIFY_BAD;
6521                 kthread_bind(p, cpu);
6522                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6523                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6524                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6525                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6526                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6527                 break;
6528
6529         case CPU_ONLINE:
6530         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6531                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6532                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6533
6534                 /* Update our root-domain */
6535                 rq = cpu_rq(cpu);
6536                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6537                 if (rq->rd) {
6538                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6539
6540                         set_rq_online(rq);
6541                 }
6542                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6543                 break;
6544
6545 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6546         case CPU_UP_CANCELED:
6547         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6548                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6549                         break;
6550                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6551                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6552                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6553                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6554                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6555                 break;
6556
6557         case CPU_DEAD:
6558         case CPU_DEAD_FROZEN:
6559                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6560                 migrate_live_tasks(cpu);
6561                 rq = cpu_rq(cpu);
6562                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6563                 rq->migration_thread = NULL;
6564                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6565                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6566                 update_rq_clock(rq);
6567                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6568                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6569                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6570                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6571                 migrate_dead_tasks(cpu);
6572                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6573                 cpuset_unlock();
6574                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6575                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6576
6577                 /*
6578                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6579                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6580                  * the requestors.
6581                  */
6582                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6583                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6584                         struct migration_req *req;
6585
6586                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6587                                          struct migration_req, list);
6588                         list_del_init(&req->list);
6589                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6590                         complete(&req->done);
6591                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6592                 }
6593                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6594                 break;
6595
6596         case CPU_DYING:
6597         case CPU_DYING_FROZEN:
6598                 /* Update our root-domain */
6599                 rq = cpu_rq(cpu);
6600                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6601                 if (rq->rd) {
6602                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6603                         set_rq_offline(rq);
6604                 }
6605                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6606                 break;
6607 #endif
6608         }
6609         return NOTIFY_OK;
6610 }
6611
6612 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6613  * happens before everything else.
6614  */
6615 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6616         .notifier_call = migration_call,
6617         .priority = 10
6618 };
6619
6620 static int __init migration_init(void)
6621 {
6622         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6623         int err;
6624
6625         /* Start one for the boot CPU: */
6626         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6627         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6628         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6629         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6630
6631         return err;
6632 }
6633 early_initcall(migration_init);
6634 #endif
6635
6636 #ifdef CONFIG_SMP
6637
6638 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6639
6640 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6641 {
6642         switch (lvl) {
6643         case SD_LV_NONE:
6644                         return "NONE";
6645         case SD_LV_SIBLING:
6646                         return "SIBLING";
6647         case SD_LV_MC:
6648                         return "MC";
6649         case SD_LV_CPU:
6650                         return "CPU";
6651         case SD_LV_NODE:
6652                         return "NODE";
6653         case SD_LV_ALLNODES:
6654                         return "ALLNODES";
6655         case SD_LV_MAX:
6656                         return "MAX";
6657
6658         }
6659         return "MAX";
6660 }
6661
6662 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6663                                   cpumask_t *groupmask)
6664 {
6665         struct sched_group *group = sd->groups;
6666         char str[256];
6667
6668         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6669         cpus_clear(*groupmask);
6670
6671         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6672
6673         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6674                 printk("does not load-balance\n");
6675                 if (sd->parent)
6676                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6677                                         " has parent");
6678                 return -1;
6679         }
6680
6681         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6682                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6683
6684         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6685                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6686                                 "CPU%d\n", cpu);
6687         }
6688         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6689                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6690                                 " CPU%d\n", cpu);
6691         }
6692
6693         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6694         do {
6695                 if (!group) {
6696                         printk("\n");
6697                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6698                         break;
6699                 }
6700
6701                 if (!group->__cpu_power) {
6702                         printk(KERN_CONT "\n");
6703                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6704                                         "set\n");
6705                         break;
6706                 }
6707
6708                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6709                         printk(KERN_CONT "\n");
6710                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6711                         break;
6712                 }
6713
6714                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6715                         printk(KERN_CONT "\n");
6716                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6717                         break;
6718                 }
6719
6720                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6721
6722                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6723                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6724
6725                 group = group->next;
6726         } while (group != sd->groups);
6727         printk(KERN_CONT "\n");
6728
6729         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6730                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6731
6732         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6733                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6734                         "of domain->span\n");
6735         return 0;
6736 }
6737
6738 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6739 {
6740         cpumask_t *groupmask;
6741         int level = 0;
6742
6743         if (!sd) {
6744                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6745                 return;
6746         }
6747
6748         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6749
6750         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6751         if (!groupmask) {
6752                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6753                 return;
6754         }
6755
6756         for (;;) {
6757                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6758                         break;
6759                 level++;
6760                 sd = sd->parent;
6761                 if (!sd)
6762                         break;
6763         }
6764         kfree(groupmask);
6765 }
6766 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6767 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6768 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6769
6770 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6771 {
6772         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6773                 return 1;
6774
6775         /* Following flags need at least 2 groups */
6776         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6777                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6778                          SD_BALANCE_FORK |
6779                          SD_BALANCE_EXEC |
6780                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6781                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6782                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6783                         return 0;
6784         }
6785
6786         /* Following flags don't use groups */
6787         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6788                          SD_WAKE_AFFINE |
6789                          SD_WAKE_BALANCE))
6790                 return 0;
6791
6792         return 1;
6793 }
6794
6795 static int
6796 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6797 {
6798         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6799
6800         if (sd_degenerate(parent))
6801                 return 1;
6802
6803         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6804                 return 0;
6805
6806         /* Does parent contain flags not in child? */
6807         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6808         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6809                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6810         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6811         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6812                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6813                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6814                                 SD_BALANCE_FORK |
6815                                 SD_BALANCE_EXEC |
6816                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6817                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6818         }
6819         if (~cflags & pflags)
6820                 return 0;
6821
6822