perf_counters: make software counters work as per-cpu counters
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
337 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
338 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
339 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
340
341 /*
342  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
343  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
344  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
345  * too large, so as the shares value of a task group.
346  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
347  *  limitation from this.)
348  */
349 #define MIN_SHARES      2
350 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
351
352 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
353 #endif
354
355 /* Default task group.
356  *      Every task in system belong to this group at bootup.
357  */
358 struct task_group init_task_group;
359
360 /* return group to which a task belongs */
361 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
362 {
363         struct task_group *tg;
364
365 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
366         rcu_read_lock();
367         tg = __task_cred(p)->user->tg;
368         rcu_read_unlock();
369 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
370         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
371                                 struct task_group, css);
372 #else
373         tg = &init_task_group;
374 #endif
375         return tg;
376 }
377
378 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
380 {
381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
382         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
383         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
384 #endif
385
386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
387         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
388         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
389 #endif
390 }
391
392 #else
393
394 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
395 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
396 {
397         return NULL;
398 }
399
400 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
401
402 /* CFS-related fields in a runqueue */
403 struct cfs_rq {
404         struct load_weight load;
405         unsigned long nr_running;
406
407         u64 exec_clock;
408         u64 min_vruntime;
409
410         struct rb_root tasks_timeline;
411         struct rb_node *rb_leftmost;
412
413         struct list_head tasks;
414         struct list_head *balance_iterator;
415
416         /*
417          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
418          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
419          */
420         struct sched_entity *curr, *next, *last;
421
422         unsigned int nr_spread_over;
423
424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
425         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
426
427         /*
428          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
429          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
430          * (like users, containers etc.)
431          *
432          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
433          * list is used during load balance.
434          */
435         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
436         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
437
438 #ifdef CONFIG_SMP
439         /*
440          * the part of load.weight contributed by tasks
441          */
442         unsigned long task_weight;
443
444         /*
445          *   h_load = weight * f(tg)
446          *
447          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
448          * this group.
449          */
450         unsigned long h_load;
451
452         /*
453          * this cpu's part of tg->shares
454          */
455         unsigned long shares;
456
457         /*
458          * load.weight at the time we set shares
459          */
460         unsigned long rq_weight;
461 #endif
462 #endif
463 };
464
465 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
466 struct rt_rq {
467         struct rt_prio_array active;
468         unsigned long rt_nr_running;
469 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
470         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
471 #endif
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         unsigned long rt_nr_migratory;
474         int overloaded;
475 #endif
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct list_head leaf_rt_rq_list;
487         struct task_group *tg;
488         struct sched_rt_entity *rt_se;
489 #endif
490 };
491
492 #ifdef CONFIG_SMP
493
494 /*
495  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
496  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
497  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
498  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
499  * object.
500  *
501  */
502 struct root_domain {
503         atomic_t refcount;
504         cpumask_var_t span;
505         cpumask_var_t online;
506
507         /*
508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
509          * one runnable RT task.
510          */
511         cpumask_var_t rto_mask;
512         atomic_t rto_count;
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         struct cpupri cpupri;
515 #endif
516 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
517         /*
518          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
519          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
520          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
521          */
522         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
523 #endif
524 };
525
526 /*
527  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
528  * members (mimicking the global state we have today).
529  */
530 static struct root_domain def_root_domain;
531
532 #endif
533
534 /*
535  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
536  *
537  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
538  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
539  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
540  */
541 struct rq {
542         /* runqueue lock: */
543         spinlock_t lock;
544
545         /*
546          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
547          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
548          */
549         unsigned long nr_running;
550         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
551         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
552         unsigned char idle_at_tick;
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561         u64 nr_migrations_in;
562
563         struct cfs_rq cfs;
564         struct rt_rq rt;
565
566 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
567         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
568         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
569 #endif
570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
571         struct list_head leaf_rt_rq_list;
572 #endif
573
574         /*
575          * This is part of a global counter where only the total sum
576          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
577          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
578          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
579          */
580         unsigned long nr_uninterruptible;
581
582         struct task_struct *curr, *idle;
583         unsigned long next_balance;
584         struct mm_struct *prev_mm;
585
586         u64 clock;
587
588         atomic_t nr_iowait;
589
590 #ifdef CONFIG_SMP
591         struct root_domain *rd;
592         struct sched_domain *sd;
593
594         /* For active balancing */
595         int active_balance;
596         int push_cpu;
597         /* cpu of this runqueue: */
598         int cpu;
599         int online;
600
601         unsigned long avg_load_per_task;
602
603         struct task_struct *migration_thread;
604         struct list_head migration_queue;
605 #endif
606
607 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         int hrtick_csd_pending;
610         struct call_single_data hrtick_csd;
611 #endif
612         struct hrtimer hrtick_timer;
613 #endif
614
615 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
616         /* latency stats */
617         struct sched_info rq_sched_info;
618         unsigned long long rq_cpu_time;
619         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
620
621         /* sys_sched_yield() stats */
622         unsigned int yld_exp_empty;
623         unsigned int yld_act_empty;
624         unsigned int yld_both_empty;
625         unsigned int yld_count;
626
627         /* schedule() stats */
628         unsigned int sched_switch;
629         unsigned int sched_count;
630         unsigned int sched_goidle;
631
632         /* try_to_wake_up() stats */
633         unsigned int ttwu_count;
634         unsigned int ttwu_local;
635
636         /* BKL stats */
637         unsigned int bkl_count;
638 #endif
639 };
640
641 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
642
643 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
644 {
645         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
646 }
647
648 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
649 {
650 #ifdef CONFIG_SMP
651         return rq->cpu;
652 #else
653         return 0;
654 #endif
655 }
656
657 /*
658  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
659  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
660  *
661  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
662  * preempt-disabled sections.
663  */
664 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
665         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
666
667 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
668 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
669 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
670 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
671
672 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
673 {
674         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
675 }
676
677 /*
678  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
679  */
680 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
681 # define const_debug __read_mostly
682 #else
683 # define const_debug static const
684 #endif
685
686 /**
687  * runqueue_is_locked
688  *
689  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
690  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
691  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
692  */
693 int runqueue_is_locked(void)
694 {
695         int cpu = get_cpu();
696         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
697         int ret;
698
699         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
700         put_cpu();
701         return ret;
702 }
703
704 /*
705  * Debugging: various feature bits
706  */
707
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         __SCHED_FEAT_##name ,
710
711 enum {
712 #include "sched_features.h"
713 };
714
715 #undef SCHED_FEAT
716
717 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
718         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
719
720 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
721 #include "sched_features.h"
722         0;
723
724 #undef SCHED_FEAT
725
726 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
727 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
728         #name ,
729
730 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
731 #include "sched_features.h"
732         NULL
733 };
734
735 #undef SCHED_FEAT
736
737 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
738 {
739         int i;
740
741         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
742                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
743                         seq_puts(m, "NO_");
744                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
745         }
746         seq_puts(m, "\n");
747
748         return 0;
749 }
750
751 static ssize_t
752 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
753                 size_t cnt, loff_t *ppos)
754 {
755         char buf[64];
756         char *cmp = buf;
757         int neg = 0;
758         int i;
759
760         if (cnt > 63)
761                 cnt = 63;
762
763         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
764                 return -EFAULT;
765
766         buf[cnt] = 0;
767
768         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
769                 neg = 1;
770                 cmp += 3;
771         }
772
773         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
774                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
775
776                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
777                         if (neg)
778                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
779                         else
780                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
781                         break;
782                 }
783         }
784
785         if (!sched_feat_names[i])
786                 return -EINVAL;
787
788         filp->f_pos += cnt;
789
790         return cnt;
791 }
792
793 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
794 {
795         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
796 }
797
798 static struct file_operations sched_feat_fops = {
799         .open           = sched_feat_open,
800         .write          = sched_feat_write,
801         .read           = seq_read,
802         .llseek         = seq_lseek,
803         .release        = single_release,
804 };
805
806 static __init int sched_init_debug(void)
807 {
808         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
809                         &sched_feat_fops);
810
811         return 0;
812 }
813 late_initcall(sched_init_debug);
814
815 #endif
816
817 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
818
819 /*
820  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
821  * Limited because this is done with IRQs disabled.
822  */
823 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
824
825 /*
826  * ratelimit for updating the group shares.
827  * default: 0.25ms
828  */
829 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
830
831 /*
832  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
833  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
834  * default: 4
835  */
836 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
837
838 /*
839  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
840  * default: 1s
841  */
842 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
843
844 static __read_mostly int scheduler_running;
845
846 /*
847  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
848  * default: 0.95s
849  */
850 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
851
852 static inline u64 global_rt_period(void)
853 {
854         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
855 }
856
857 static inline u64 global_rt_runtime(void)
858 {
859         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
860                 return RUNTIME_INF;
861
862         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
863 }
864
865 #ifndef prepare_arch_switch
866 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
867 #endif
868 #ifndef finish_arch_switch
869 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
870 #endif
871
872 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
873 {
874         return rq->curr == p;
875 }
876
877 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
878 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
879 {
880         return task_current(rq, p);
881 }
882
883 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
884 {
885 }
886
887 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
888 {
889 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
890         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
891         rq->lock.owner = current;
892 #endif
893         /*
894          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
895          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
896          * prev into current:
897          */
898         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
899
900         spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 }
902
903 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
904 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
905 {
906 #ifdef CONFIG_SMP
907         return p->oncpu;
908 #else
909         return task_current(rq, p);
910 #endif
911 }
912
913 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
914 {
915 #ifdef CONFIG_SMP
916         /*
917          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
918          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
919          * here.
920          */
921         next->oncpu = 1;
922 #endif
923 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
924         spin_unlock_irq(&rq->lock);
925 #else
926         spin_unlock(&rq->lock);
927 #endif
928 }
929
930 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
931 {
932 #ifdef CONFIG_SMP
933         /*
934          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
935          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
936          * finished.
937          */
938         smp_wmb();
939         prev->oncpu = 0;
940 #endif
941 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
942         local_irq_enable();
943 #endif
944 }
945 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
946
947 /*
948  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
949  * Must be called interrupts disabled.
950  */
951 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
952         __acquires(rq->lock)
953 {
954         for (;;) {
955                 struct rq *rq = task_rq(p);
956                 spin_lock(&rq->lock);
957                 if (likely(rq == task_rq(p)))
958                         return rq;
959                 spin_unlock(&rq->lock);
960         }
961 }
962
963 /*
964  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
965  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
966  * explicitly disabling preemption.
967  */
968 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
969         __acquires(rq->lock)
970 {
971         struct rq *rq;
972
973         for (;;) {
974                 local_irq_save(*flags);
975                 rq = task_rq(p);
976                 spin_lock(&rq->lock);
977                 if (likely(rq == task_rq(p)))
978                         return rq;
979                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980         }
981 }
982
983 void curr_rq_lock_irq_save(unsigned long *flags)
984         __acquires(rq->lock)
985 {
986         struct rq *rq;
987
988         local_irq_save(*flags);
989         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
990         spin_lock(&rq->lock);
991 }
992
993 void curr_rq_unlock_irq_restore(unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         struct rq *rq;
997
998         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
999         spin_unlock(&rq->lock);
1000         local_irq_restore(*flags);
1001 }
1002
1003 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1004 {
1005         struct rq *rq = task_rq(p);
1006
1007         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1008         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1009 }
1010
1011 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1012         __releases(rq->lock)
1013 {
1014         spin_unlock(&rq->lock);
1015 }
1016
1017 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1018         __releases(rq->lock)
1019 {
1020         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1025  */
1026 static struct rq *this_rq_lock(void)
1027         __acquires(rq->lock)
1028 {
1029         struct rq *rq;
1030
1031         local_irq_disable();
1032         rq = this_rq();
1033         spin_lock(&rq->lock);
1034
1035         return rq;
1036 }
1037
1038 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1039 /*
1040  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1041  *
1042  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1043  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1044  * reschedule event.
1045  *
1046  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1047  * rq->lock.
1048  */
1049
1050 /*
1051  * Use hrtick when:
1052  *  - enabled by features
1053  *  - hrtimer is actually high res
1054  */
1055 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1056 {
1057         if (!sched_feat(HRTICK))
1058                 return 0;
1059         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1060                 return 0;
1061         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1062 }
1063
1064 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1065 {
1066         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1067                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * High-resolution timer tick.
1072  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1073  */
1074 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1075 {
1076         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1077
1078         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1079
1080         spin_lock(&rq->lock);
1081         update_rq_clock(rq);
1082         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1083         spin_unlock(&rq->lock);
1084
1085         return HRTIMER_NORESTART;
1086 }
1087
1088 #ifdef CONFIG_SMP
1089 /*
1090  * called from hardirq (IPI) context
1091  */
1092 static void __hrtick_start(void *arg)
1093 {
1094         struct rq *rq = arg;
1095
1096         spin_lock(&rq->lock);
1097         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1098         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1099         spin_unlock(&rq->lock);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Called to set the hrtick timer state.
1104  *
1105  * called with rq->lock held and irqs disabled
1106  */
1107 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1108 {
1109         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1110         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1111
1112         hrtimer_set_expires(timer, time);
1113
1114         if (rq == this_rq()) {
1115                 hrtimer_restart(timer);
1116         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1117                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1118                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1119         }
1120 }
1121
1122 static int
1123 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1124 {
1125         int cpu = (int)(long)hcpu;
1126
1127         switch (action) {
1128         case CPU_UP_CANCELED:
1129         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1130         case CPU_DOWN_PREPARE:
1131         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1132         case CPU_DEAD:
1133         case CPU_DEAD_FROZEN:
1134                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1135                 return NOTIFY_OK;
1136         }
1137
1138         return NOTIFY_DONE;
1139 }
1140
1141 static __init void init_hrtick(void)
1142 {
1143         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1144 }
1145 #else
1146 /*
1147  * Called to set the hrtick timer state.
1148  *
1149  * called with rq->lock held and irqs disabled
1150  */
1151 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1152 {
1153         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1154 }
1155
1156 static inline void init_hrtick(void)
1157 {
1158 }
1159 #endif /* CONFIG_SMP */
1160
1161 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1162 {
1163 #ifdef CONFIG_SMP
1164         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1165
1166         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1167         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1168         rq->hrtick_csd.info = rq;
1169 #endif
1170
1171         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1172         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1173 }
1174 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1175 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1180 {
1181 }
1182
1183 static inline void init_hrtick(void)
1184 {
1185 }
1186 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1187
1188 /*
1189  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1190  *
1191  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1192  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1193  * the target CPU.
1194  */
1195 #ifdef CONFIG_SMP
1196
1197 #ifndef tsk_is_polling
1198 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1199 #endif
1200
1201 static void resched_task(struct task_struct *p)
1202 {
1203         int cpu;
1204
1205         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1206
1207         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1208                 return;
1209
1210         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1211
1212         cpu = task_cpu(p);
1213         if (cpu == smp_processor_id())
1214                 return;
1215
1216         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1217         smp_mb();
1218         if (!tsk_is_polling(p))
1219                 smp_send_reschedule(cpu);
1220 }
1221
1222 static void resched_cpu(int cpu)
1223 {
1224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1225         unsigned long flags;
1226
1227         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1228                 return;
1229         resched_task(cpu_curr(cpu));
1230         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1231 }
1232
1233 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1234 /*
1235  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1236  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1237  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1238  * idle system the next event might even be infinite time into the
1239  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1240  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1241  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1242  * wheel for the next timer event.
1243  */
1244 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1245 {
1246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1247
1248         if (cpu == smp_processor_id())
1249                 return;
1250
1251         /*
1252          * This is safe, as this function is called with the timer
1253          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1254          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1255          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1256          * timer into account automatically.
1257          */
1258         if (rq->curr != rq->idle)
1259                 return;
1260
1261         /*
1262          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1263          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1264          * idle task through an additional NOOP schedule()
1265          */
1266         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1267
1268         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1269         smp_mb();
1270         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1271                 smp_send_reschedule(cpu);
1272 }
1273 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1274
1275 #else /* !CONFIG_SMP */
1276 static void resched_task(struct task_struct *p)
1277 {
1278         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1279         set_tsk_need_resched(p);
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_SMP */
1282
1283 #if BITS_PER_LONG == 32
1284 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1285 #else
1286 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1287 #endif
1288
1289 #define WMULT_SHIFT     32
1290
1291 /*
1292  * Shift right and round:
1293  */
1294 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1295
1296 /*
1297  * delta *= weight / lw
1298  */
1299 static unsigned long
1300 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1301                 struct load_weight *lw)
1302 {
1303         u64 tmp;
1304
1305         if (!lw->inv_weight) {
1306                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1307                         lw->inv_weight = 1;
1308                 else
1309                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1310                                 / (lw->weight+1);
1311         }
1312
1313         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1314         /*
1315          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1316          */
1317         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1318                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1319                         WMULT_SHIFT/2);
1320         else
1321                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1322
1323         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1324 }
1325
1326 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1327 {
1328         lw->weight += inc;
1329         lw->inv_weight = 0;
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1333 {
1334         lw->weight -= dec;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1340  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1341  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1342  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1343  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1344  * slice expiry etc.
1345  */
1346
1347 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1348 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1349
1350 /*
1351  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1352  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1353  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1354  * that remained on nice 0.
1355  *
1356  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1357  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1358  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1359  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1360  * the relative distance between them is ~25%.)
1361  */
1362 static const int prio_to_weight[40] = {
1363  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1364  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1365  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1366  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1367  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1368  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1369  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1370  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1371 };
1372
1373 /*
1374  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1375  *
1376  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1377  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1378  * into multiplications:
1379  */
1380 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1381  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1382  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1383  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1384  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1385  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1386  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1387  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1388  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1389 };
1390
1391 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1392
1393 /*
1394  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1395  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1396  * structures to the load-balancing proper:
1397  */
1398 struct rq_iterator {
1399         void *arg;
1400         struct task_struct *(*start)(void *);
1401         struct task_struct *(*next)(void *);
1402 };
1403
1404 #ifdef CONFIG_SMP
1405 static unsigned long
1406 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1407               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1408               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1409               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1410
1411 static int
1412 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1413                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1414                    struct rq_iterator *iterator);
1415 #endif
1416
1417 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1418 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1419 #else
1420 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1421 #endif
1422
1423 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1424 {
1425         update_load_add(&rq->load, load);
1426 }
1427
1428 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1429 {
1430         update_load_sub(&rq->load, load);
1431 }
1432
1433 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1434 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1435
1436 /*
1437  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1438  * leaving it for the final time.
1439  */
1440 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1441 {
1442         struct task_group *parent, *child;
1443         int ret;
1444
1445         rcu_read_lock();
1446         parent = &root_task_group;
1447 down:
1448         ret = (*down)(parent, data);
1449         if (ret)
1450                 goto out_unlock;
1451         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1452                 parent = child;
1453                 goto down;
1454
1455 up:
1456                 continue;
1457         }
1458         ret = (*up)(parent, data);
1459         if (ret)
1460                 goto out_unlock;
1461
1462         child = parent;
1463         parent = parent->parent;
1464         if (parent)
1465                 goto up;
1466 out_unlock:
1467         rcu_read_unlock();
1468
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1473 {
1474         return 0;
1475 }
1476 #endif
1477
1478 #ifdef CONFIG_SMP
1479 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1480 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1481 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1482
1483 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1484 {
1485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1486         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1487
1488         if (nr_running)
1489                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1490         else
1491                 rq->avg_load_per_task = 0;
1492
1493         return rq->avg_load_per_task;
1494 }
1495
1496 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1497
1498 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1499
1500 /*
1501  * Calculate and set the cpu's group shares.
1502  */
1503 static void
1504 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1505                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1506 {
1507         unsigned long shares;
1508         unsigned long rq_weight;
1509
1510         if (!tg->se[cpu])
1511                 return;
1512
1513         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1514
1515         /*
1516          *           \Sum shares * rq_weight
1517          * shares =  -----------------------
1518          *               \Sum rq_weight
1519          *
1520          */
1521         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1522         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1523
1524         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1525                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1526                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527                 unsigned long flags;
1528
1529                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1530                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1531
1532                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1533                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1534         }
1535 }
1536
1537 /*
1538  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1539  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1540  * parent group depends on the shares of its child groups.
1541  */
1542 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1543 {
1544         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1545         unsigned long shares = 0;
1546         struct sched_domain *sd = data;
1547         int i;
1548
1549         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1550                 /*
1551                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1552                  * is one of average load so that when a new task gets to
1553                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1554                  */
1555                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1556                 if (!weight)
1557                         weight = NICE_0_LOAD;
1558
1559                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1560                 rq_weight += weight;
1561                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1562         }
1563
1564         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1565                 shares = tg->shares;
1566
1567         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1568                 shares = tg->shares;
1569
1570         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1571                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1578  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1579  * group is a fraction of its parents load.
1580  */
1581 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1582 {
1583         unsigned long load;
1584         long cpu = (long)data;
1585
1586         if (!tg->parent) {
1587                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1588         } else {
1589                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1590                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1591                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1592         }
1593
1594         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1595
1596         return 0;
1597 }
1598
1599 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1600 {
1601         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1602         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1603
1604         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1605                 sd->last_update = now;
1606                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1607         }
1608 }
1609
1610 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1611 {
1612         spin_unlock(&rq->lock);
1613         update_shares(sd);
1614         spin_lock(&rq->lock);
1615 }
1616
1617 static void update_h_load(long cpu)
1618 {
1619         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1620 }
1621
1622 #else
1623
1624 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1629 {
1630 }
1631
1632 #endif
1633
1634 /*
1635  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1636  */
1637 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1638         __releases(this_rq->lock)
1639         __acquires(busiest->lock)
1640         __acquires(this_rq->lock)
1641 {
1642         int ret = 0;
1643
1644         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1645                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1646                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1647                 BUG_ON(1);
1648         }
1649         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1650                 if (busiest < this_rq) {
1651                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1652                         spin_lock(&busiest->lock);
1653                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1654                         ret = 1;
1655                 } else
1656                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1657         }
1658         return ret;
1659 }
1660
1661 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1662         __releases(busiest->lock)
1663 {
1664         spin_unlock(&busiest->lock);
1665         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1666 }
1667 #endif
1668
1669 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1670 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1671 {
1672 #ifdef CONFIG_SMP
1673         cfs_rq->shares = shares;
1674 #endif
1675 }
1676 #endif
1677
1678 #include "sched_stats.h"
1679 #include "sched_idletask.c"
1680 #include "sched_fair.c"
1681 #include "sched_rt.c"
1682 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1683 # include "sched_debug.c"
1684 #endif
1685
1686 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1687 #define for_each_class(class) \
1688    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1689
1690 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1691 {
1692         rq->nr_running++;
1693 }
1694
1695 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1696 {
1697         rq->nr_running--;
1698 }
1699
1700 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1701 {
1702         if (task_has_rt_policy(p)) {
1703                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1704                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1705                 return;
1706         }
1707
1708         /*
1709          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1710          */
1711         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1712                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1713                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1714                 return;
1715         }
1716
1717         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1718         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1719 }
1720
1721 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1722 {
1723         s64 diff = sample - *avg;
1724         *avg += diff >> 3;
1725 }
1726
1727 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1728 {
1729         sched_info_queued(p);
1730         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1731         p->se.on_rq = 1;
1732 }
1733
1734 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1735 {
1736         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1737                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1738                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1739                 p->se.last_wakeup = 0;
1740         }
1741
1742         sched_info_dequeued(p);
1743         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1744         p->se.on_rq = 0;
1745 }
1746
1747 /*
1748  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1749  */
1750 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1751 {
1752         return p->static_prio;
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1757  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1758  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1759  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1760  * estimator recalculates.
1761  */
1762 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1763 {
1764         int prio;
1765
1766         if (task_has_rt_policy(p))
1767                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1768         else
1769                 prio = __normal_prio(p);
1770         return prio;
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1775  * taken into account by the scheduler. This value might
1776  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1777  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1778  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1779  */
1780 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1781 {
1782         p->normal_prio = normal_prio(p);
1783         /*
1784          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1785          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1786          * to the normal priority:
1787          */
1788         if (!rt_prio(p->prio))
1789                 return p->normal_prio;
1790         return p->prio;
1791 }
1792
1793 /*
1794  * activate_task - move a task to the runqueue.
1795  */
1796 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1797 {
1798         if (task_contributes_to_load(p))
1799                 rq->nr_uninterruptible--;
1800
1801         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1802         inc_nr_running(rq);
1803 }
1804
1805 /*
1806  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1807  */
1808 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1809 {
1810         if (task_contributes_to_load(p))
1811                 rq->nr_uninterruptible++;
1812
1813         dequeue_task(rq, p, sleep);
1814         dec_nr_running(rq);
1815 }
1816
1817 /**
1818  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1819  * @p: the task in question.
1820  */
1821 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1822 {
1823         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1824 }
1825
1826 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1827 {
1828         set_task_rq(p, cpu);
1829 #ifdef CONFIG_SMP
1830         /*
1831          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1832          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1833          * per-task data have been completed by this moment.
1834          */
1835         smp_wmb();
1836         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1837 #endif
1838 }
1839
1840 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1841                                        const struct sched_class *prev_class,
1842                                        int oldprio, int running)
1843 {
1844         if (prev_class != p->sched_class) {
1845                 if (prev_class->switched_from)
1846                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1847                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1848         } else
1849                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1850 }
1851
1852 #ifdef CONFIG_SMP
1853
1854 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1855 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1856 {
1857         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1858 }
1859
1860 /*
1861  * Is this task likely cache-hot:
1862  */
1863 static int
1864 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1865 {
1866         s64 delta;
1867
1868         /*
1869          * Buddy candidates are cache hot:
1870          */
1871         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1872                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1873                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1874                 return 1;
1875
1876         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1877                 return 0;
1878
1879         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1880                 return 1;
1881         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1882                 return 0;
1883
1884         delta = now - p->se.exec_start;
1885
1886         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1887 }
1888
1889
1890 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1891 {
1892         int old_cpu = task_cpu(p);
1893         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1894         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1895                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1896         u64 clock_offset;
1897
1898         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1899
1900         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1901
1902 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1903         if (p->se.wait_start)
1904                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1905         if (p->se.sleep_start)
1906                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1907         if (p->se.block_start)
1908                 p->se.block_start -= clock_offset;
1909 #endif
1910         if (old_cpu != new_cpu) {
1911                 p->se.nr_migrations++;
1912                 new_rq->nr_migrations_in++;
1913 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1914                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1915                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1916 #endif
1917         }
1918         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1919                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1920
1921         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1922 }
1923
1924 struct migration_req {
1925         struct list_head list;
1926
1927         struct task_struct *task;
1928         int dest_cpu;
1929
1930         struct completion done;
1931 };
1932
1933 /*
1934  * The task's runqueue lock must be held.
1935  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1936  */
1937 static int
1938 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1939 {
1940         struct rq *rq = task_rq(p);
1941
1942         /*
1943          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1944          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1945          */
1946         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1947                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1948                 return 0;
1949         }
1950
1951         init_completion(&req->done);
1952         req->task = p;
1953         req->dest_cpu = dest_cpu;
1954         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1955
1956         return 1;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1961  *
1962  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1963  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1964  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1965  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1966  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1967  * @p has remained unscheduled the whole time.
1968  *
1969  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1970  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1971  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1972  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1973  * waiting to become inactive.
1974  */
1975 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1976 {
1977         unsigned long flags;
1978         int running, on_rq;
1979         unsigned long ncsw;
1980         struct rq *rq;
1981
1982         for (;;) {
1983                 /*
1984                  * We do the initial early heuristics without holding
1985                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1986                  * the runqueue lock when things look like they will
1987                  * work out!
1988                  */
1989                 rq = task_rq(p);
1990
1991                 /*
1992                  * If the task is actively running on another CPU
1993                  * still, just relax and busy-wait without holding
1994                  * any locks.
1995                  *
1996                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1997                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1998                  * But we don't care, since "task_running()" will
1999                  * return false if the runqueue has changed and p
2000                  * is actually now running somewhere else!
2001                  */
2002                 while (task_running(rq, p)) {
2003                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2004                                 return 0;
2005                         cpu_relax();
2006                 }
2007
2008                 /*
2009                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2010                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2011                  * just go back and repeat.
2012                  */
2013                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2014                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2015                 running = task_running(rq, p);
2016                 on_rq = p->se.on_rq;
2017                 ncsw = 0;
2018                 if (!match_state || p->state == match_state)
2019                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2020                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2021
2022                 /*
2023                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2024                  */
2025                 if (unlikely(!ncsw))
2026                         break;
2027
2028                 /*
2029                  * Was it really running after all now that we
2030                  * checked with the proper locks actually held?
2031                  *
2032                  * Oops. Go back and try again..
2033                  */
2034                 if (unlikely(running)) {
2035                         cpu_relax();
2036                         continue;
2037                 }
2038
2039                 /*
2040                  * It's not enough that it's not actively running,
2041                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2042                  * preempted!
2043                  *
2044                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2045                  * running right now), it's preempted, and we should
2046                  * yield - it could be a while.
2047                  */
2048                 if (unlikely(on_rq)) {
2049                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2050                         continue;
2051                 }
2052
2053                 /*
2054                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2055                  * runnable, which means that it will never become
2056                  * running in the future either. We're all done!
2057                  */
2058                 break;
2059         }
2060
2061         return ncsw;
2062 }
2063
2064 /***
2065  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2066  * @p: the to-be-kicked thread
2067  *
2068  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2069  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2070  *
2071  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2072  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2073  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2074  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2075  * achieved as well.
2076  */
2077 void kick_process(struct task_struct *p)
2078 {
2079         int cpu;
2080
2081         preempt_disable();
2082         cpu = task_cpu(p);
2083         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2084                 smp_send_reschedule(cpu);
2085         preempt_enable();
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2090  * according to the scheduling class and "nice" value.
2091  *
2092  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2093  * balance conservatively.
2094  */
2095 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2096 {
2097         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2098         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2099
2100         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2101                 return total;
2102
2103         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2108  * according to the scheduling class and "nice" value.
2109  */
2110 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2111 {
2112         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2113         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2114
2115         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2116                 return total;
2117
2118         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2119 }
2120
2121 /*
2122  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2123  * domain.
2124  */
2125 static struct sched_group *
2126 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2127 {
2128         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2129         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2130         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2131         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2132
2133         do {
2134                 unsigned long load, avg_load;
2135                 int local_group;
2136                 int i;
2137
2138                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2139                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2140                                         &p->cpus_allowed))
2141                         continue;
2142
2143                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2144                                                sched_group_cpus(group));
2145
2146                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2147                 avg_load = 0;
2148
2149                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2150                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2151                         if (local_group)
2152                                 load = source_load(i, load_idx);
2153                         else
2154                                 load = target_load(i, load_idx);
2155
2156                         avg_load += load;
2157                 }
2158
2159                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2160                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2161                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2162
2163                 if (local_group) {
2164                         this_load = avg_load;
2165                         this = group;
2166                 } else if (avg_load < min_load) {
2167                         min_load = avg_load;
2168                         idlest = group;
2169                 }
2170         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2171
2172         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2173                 return NULL;
2174         return idlest;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2179  */
2180 static int
2181 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2182 {
2183         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2184         int idlest = -1;
2185         int i;
2186
2187         /* Traverse only the allowed CPUs */
2188         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2189                 load = weighted_cpuload(i);
2190
2191                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2192                         min_load = load;
2193                         idlest = i;
2194                 }
2195         }
2196
2197         return idlest;
2198 }
2199
2200 /*
2201  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2202  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2203  * SD_BALANCE_EXEC.
2204  *
2205  * Balance, ie. select the least loaded group.
2206  *
2207  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2208  *
2209  * preempt must be disabled.
2210  */
2211 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2212 {
2213         struct task_struct *t = current;
2214         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2215
2216         for_each_domain(cpu, tmp) {
2217                 /*
2218                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2219                  */
2220                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2221                         break;
2222                 if (tmp->flags & flag)
2223                         sd = tmp;
2224         }
2225
2226         if (sd)
2227                 update_shares(sd);
2228
2229         while (sd) {
2230                 struct sched_group *group;
2231                 int new_cpu, weight;
2232
2233                 if (!(sd->flags & flag)) {
2234                         sd = sd->child;
2235                         continue;
2236                 }
2237
2238                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2239                 if (!group) {
2240                         sd = sd->child;
2241                         continue;
2242                 }
2243
2244                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2245                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2246                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2247                         sd = sd->child;
2248                         continue;
2249                 }
2250
2251                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2252                 cpu = new_cpu;
2253                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2254                 sd = NULL;
2255                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2256                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2257                                 break;
2258                         if (tmp->flags & flag)
2259                                 sd = tmp;
2260                 }
2261                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2262         }
2263
2264         return cpu;
2265 }
2266
2267 #endif /* CONFIG_SMP */
2268
2269 /**
2270  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2271  * @p:          the task to evaluate
2272  * @func:       the function to be called
2273  * @info:       the function call argument
2274  *
2275  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2276  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2277  */
2278 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2279                               void (*func) (void *info), void *info)
2280 {
2281         int cpu;
2282
2283         preempt_disable();
2284         cpu = task_cpu(p);
2285         if (task_curr(p))
2286                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2287         preempt_enable();
2288 }
2289
2290 /***
2291  * try_to_wake_up - wake up a thread
2292  * @p: the to-be-woken-up thread
2293  * @state: the mask of task states that can be woken
2294  * @sync: do a synchronous wakeup?
2295  *
2296  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2297  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2298  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2299  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2300  * runnable without the overhead of this.
2301  *
2302  * returns failure only if the task is already active.
2303  */
2304 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2305 {
2306         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2307         unsigned long flags;
2308         long old_state;
2309         struct rq *rq;
2310
2311         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2312                 sync = 0;
2313
2314 #ifdef CONFIG_SMP
2315         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2316                 struct sched_domain *sd;
2317
2318                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2319                 cpu = task_cpu(p);
2320
2321                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2322                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2323                                 update_shares(sd);
2324                                 break;
2325                         }
2326                 }
2327         }
2328 #endif
2329
2330         smp_wmb();
2331         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2332         update_rq_clock(rq);
2333         old_state = p->state;
2334         if (!(old_state & state))
2335                 goto out;
2336
2337         if (p->se.on_rq)
2338                 goto out_running;
2339
2340         cpu = task_cpu(p);
2341         orig_cpu = cpu;
2342         this_cpu = smp_processor_id();
2343
2344 #ifdef CONFIG_SMP
2345         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2346                 goto out_activate;
2347
2348         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2349         if (cpu != orig_cpu) {
2350                 set_task_cpu(p, cpu);
2351                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2352                 /* might preempt at this point */
2353                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2354                 old_state = p->state;
2355                 if (!(old_state & state))
2356                         goto out;
2357                 if (p->se.on_rq)
2358                         goto out_running;
2359
2360                 this_cpu = smp_processor_id();
2361                 cpu = task_cpu(p);
2362         }
2363
2364 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2365         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2366         if (cpu == this_cpu)
2367                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2368         else {
2369                 struct sched_domain *sd;
2370                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2371                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2372                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2373                                 break;
2374                         }
2375                 }
2376         }
2377 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2378
2379 out_activate:
2380 #endif /* CONFIG_SMP */
2381         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2382         if (sync)
2383                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2384         if (orig_cpu != cpu)
2385                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2386         if (cpu == this_cpu)
2387                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2388         else
2389                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2390         activate_task(rq, p, 1);
2391         success = 1;
2392
2393 out_running:
2394         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2395         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2396
2397         p->state = TASK_RUNNING;
2398 #ifdef CONFIG_SMP
2399         if (p->sched_class->task_wake_up)
2400                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2401 #endif
2402 out:
2403         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2404
2405         task_rq_unlock(rq, &flags);
2406
2407         return success;
2408 }
2409
2410 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2411 {
2412         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2413 }
2414 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2415
2416 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2417 {
2418         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2423  * p is forked by current.
2424  *
2425  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2426  */
2427 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2428 {
2429         p->se.exec_start                = 0;
2430         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2431         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2432         p->se.nr_migrations             = 0;
2433         p->se.last_wakeup               = 0;
2434         p->se.avg_overlap               = 0;
2435
2436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2437         p->se.wait_start                = 0;
2438         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2439         p->se.sleep_start               = 0;
2440         p->se.block_start               = 0;
2441         p->se.sleep_max                 = 0;
2442         p->se.block_max                 = 0;
2443         p->se.exec_max                  = 0;
2444         p->se.slice_max                 = 0;
2445         p->se.wait_max                  = 0;
2446 #endif
2447
2448         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2449         p->se.on_rq = 0;
2450         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2451
2452 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2453         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2454 #endif
2455
2456         /*
2457          * We mark the process as running here, but have not actually
2458          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2459          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2460          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2461          */
2462         p->state = TASK_RUNNING;
2463 }
2464
2465 /*
2466  * fork()/clone()-time setup:
2467  */
2468 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2469 {
2470         int cpu = get_cpu();
2471
2472         __sched_fork(p);
2473
2474 #ifdef CONFIG_SMP
2475         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2476 #endif
2477         set_task_cpu(p, cpu);
2478
2479         /*
2480          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2481          */
2482         p->prio = current->normal_prio;
2483         if (!rt_prio(p->prio))
2484                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2485
2486 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2487         if (likely(sched_info_on()))
2488                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2489 #endif
2490 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2491         p->oncpu = 0;
2492 #endif
2493 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2494         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2495         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2496 #endif
2497         put_cpu();
2498 }
2499
2500 /*
2501  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2502  *
2503  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2504  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2505  * on the runqueue and wakes it.
2506  */
2507 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2508 {
2509         unsigned long flags;
2510         struct rq *rq;
2511
2512         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2513         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2514         update_rq_clock(rq);
2515
2516         p->prio = effective_prio(p);
2517
2518         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2519                 activate_task(rq, p, 0);
2520         } else {
2521                 /*
2522                  * Let the scheduling class do new task startup
2523                  * management (if any):
2524                  */
2525                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2526                 inc_nr_running(rq);
2527         }
2528         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2529         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2530 #ifdef CONFIG_SMP
2531         if (p->sched_class->task_wake_up)
2532                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2533 #endif
2534         task_rq_unlock(rq, &flags);
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2538
2539 /**
2540  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2541  * @notifier: notifier struct to register
2542  */
2543 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2544 {
2545         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2546 }
2547 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2548
2549 /**
2550  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2551  * @notifier: notifier struct to unregister
2552  *
2553  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2554  */
2555 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2556 {
2557         hlist_del(&notifier->link);
2558 }
2559 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2560
2561 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2562 {
2563         struct preempt_notifier *notifier;
2564         struct hlist_node *node;
2565
2566         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2567                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2568 }
2569
2570 static void
2571 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2572                                  struct task_struct *next)
2573 {
2574         struct preempt_notifier *notifier;
2575         struct hlist_node *node;
2576
2577         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2578                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2579 }
2580
2581 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2582
2583 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2584 {
2585 }
2586
2587 static void
2588 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2589                                  struct task_struct *next)
2590 {
2591 }
2592
2593 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2594
2595 /**
2596  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2597  * @rq: the runqueue preparing to switch
2598  * @prev: the current task that is being switched out
2599  * @next: the task we are going to switch to.
2600  *
2601  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2602  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2603  * switch.
2604  *
2605  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2606  * hooks.
2607  */
2608 static inline void
2609 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2610                     struct task_struct *next)
2611 {
2612         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2613         prepare_lock_switch(rq, next);
2614         prepare_arch_switch(next);
2615 }
2616
2617 /**
2618  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2619  * @rq: runqueue associated with task-switch
2620  * @prev: the thread we just switched away from.
2621  *
2622  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2623  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2624  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2625  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2626  *
2627  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2628  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2629  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2630  * details.)
2631  */
2632 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2633         __releases(rq->lock)
2634 {
2635         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2636         long prev_state;
2637
2638         rq->prev_mm = NULL;
2639
2640         /*
2641          * A task struct has one reference for the use as "current".
2642          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2643          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2644          * the scheduled task must drop that reference.
2645          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2646          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2647          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2648          * be dropped twice.
2649          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2650          */
2651         prev_state = prev->state;
2652         finish_arch_switch(prev);
2653         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2654         finish_lock_switch(rq, prev);
2655 #ifdef CONFIG_SMP
2656         if (current->sched_class->post_schedule)
2657                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2658 #endif
2659
2660         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2661         if (mm)
2662                 mmdrop(mm);
2663         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2664                 /*
2665                  * Remove function-return probe instances associated with this
2666                  * task and put them back on the free list.
2667                  */
2668                 kprobe_flush_task(prev);
2669                 put_task_struct(prev);
2670         }
2671 }
2672
2673 /**
2674  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2675  * @prev: the thread we just switched away from.
2676  */
2677 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2678         __releases(rq->lock)
2679 {
2680         struct rq *rq = this_rq();
2681
2682         finish_task_switch(rq, prev);
2683 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2684         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2685         preempt_enable();
2686 #endif
2687         if (current->set_child_tid)
2688                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * context_switch - switch to the new MM and the new
2693  * thread's register state.
2694  */
2695 static inline void
2696 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2697                struct task_struct *next)
2698 {
2699         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2700
2701         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2702         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2703         mm = next->mm;
2704         oldmm = prev->active_mm;
2705         /*
2706          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2707          * combine the page table reload and the switch backend into
2708          * one hypercall.
2709          */
2710         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2711
2712         if (unlikely(!mm)) {
2713                 next->active_mm = oldmm;
2714                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2715                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2716         } else
2717                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2718
2719         if (unlikely(!prev->mm)) {
2720                 prev->active_mm = NULL;
2721                 rq->prev_mm = oldmm;
2722         }
2723         /*
2724          * Since the runqueue lock will be released by the next
2725          * task (which is an invalid locking op but in the case
2726          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2727          * do an early lockdep release here:
2728          */
2729 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2730         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2731 #endif
2732
2733         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2734         switch_to(prev, next, prev);
2735
2736         barrier();
2737         /*
2738          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2739          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2740          * frame will be invalid.
2741          */
2742         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2743 }
2744
2745 /*
2746  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2747  *
2748  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2749  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2750  * number of context switches performed since bootup.
2751  */
2752 unsigned long nr_running(void)
2753 {
2754         unsigned long i, sum = 0;
2755
2756         for_each_online_cpu(i)
2757                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2758
2759         return sum;
2760 }
2761
2762 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2763 {
2764         unsigned long i, sum = 0;
2765
2766         for_each_possible_cpu(i)
2767                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2768
2769         /*
2770          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2771          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2772          */
2773         if (unlikely((long)sum < 0))
2774                 sum = 0;
2775
2776         return sum;
2777 }
2778
2779 unsigned long long nr_context_switches(void)
2780 {
2781         int i;
2782         unsigned long long sum = 0;
2783
2784         for_each_possible_cpu(i)
2785                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2786
2787         return sum;
2788 }
2789
2790 unsigned long nr_iowait(void)
2791 {
2792         unsigned long i, sum = 0;
2793
2794         for_each_possible_cpu(i)
2795                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2796
2797         return sum;
2798 }
2799
2800 unsigned long nr_active(void)
2801 {
2802         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2803
2804         for_each_online_cpu(i) {
2805                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2806                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807         }
2808
2809         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2810                 uninterruptible = 0;
2811
2812         return running + uninterruptible;
2813 }
2814
2815 /*
2816  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2817  * cpu_nr_switches(cpu) - number of context switches on that cpu
2818  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2819  */
2820 u64 cpu_nr_switches(int cpu)
2821 {
2822         return cpu_rq(cpu)->nr_switches;
2823 }
2824
2825 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2826 {
2827         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2828 }
2829
2830 /*
2831  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2832  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2833  */
2834 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2835 {
2836         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2837         int i, scale;
2838
2839         this_rq->nr_load_updates++;
2840
2841         /* Update our load: */
2842         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2843                 unsigned long old_load, new_load;
2844
2845                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2846
2847                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2848                 new_load = this_load;
2849                 /*
2850                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2851                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2852                  * example.
2853                  */
2854                 if (new_load > old_load)
2855                         new_load += scale-1;
2856                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2857         }
2858 }
2859
2860 #ifdef CONFIG_SMP
2861
2862 /*
2863  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2864  *
2865  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2866  * you need to do so manually before calling.
2867  */
2868 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2869         __acquires(rq1->lock)
2870         __acquires(rq2->lock)
2871 {
2872         BUG_ON(!irqs_disabled());
2873         if (rq1 == rq2) {
2874                 spin_lock(&rq1->lock);
2875                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2876         } else {
2877                 if (rq1 < rq2) {
2878                         spin_lock(&rq1->lock);
2879                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2880                 } else {
2881                         spin_lock(&rq2->lock);
2882                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2883                 }
2884         }
2885         update_rq_clock(rq1);
2886         update_rq_clock(rq2);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2891  *
2892  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2893  * you need to do so manually after calling.
2894  */
2895 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2896         __releases(rq1->lock)
2897         __releases(rq2->lock)
2898 {
2899         spin_unlock(&rq1->lock);
2900         if (rq1 != rq2)
2901                 spin_unlock(&rq2->lock);
2902         else
2903                 __release(rq2->lock);
2904 }
2905
2906 /*
2907  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2908  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2909  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2910  * the cpu_allowed mask is restored.
2911  */
2912 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2913 {
2914         struct migration_req req;
2915         unsigned long flags;
2916         struct rq *rq;
2917
2918         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2919         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2920             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2921                 goto out;
2922
2923         /* force the process onto the specified CPU */
2924         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2925                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2926                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2927
2928                 get_task_struct(mt);
2929                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2930                 wake_up_process(mt);
2931                 put_task_struct(mt);
2932                 wait_for_completion(&req.done);
2933
2934                 return;
2935         }
2936 out:
2937         task_rq_unlock(rq, &flags);
2938 }
2939
2940 /*
2941  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2942  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2943  */
2944 void sched_exec(void)
2945 {
2946         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2947         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2948         put_cpu();
2949         if (new_cpu != this_cpu)
2950                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2951 }
2952
2953 /*
2954  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2955  * Both runqueues must be locked.
2956  */
2957 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2958                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2959 {
2960         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2961         set_task_cpu(p, this_cpu);
2962         activate_task(this_rq, p, 0);
2963         /*
2964          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2965          * to be always true for them.
2966          */
2967         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2968 }
2969
2970 /*
2971  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2972  */
2973 static
2974 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2975                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2976                      int *all_pinned)
2977 {
2978         /*
2979          * We do not migrate tasks that are:
2980          * 1) running (obviously), or
2981          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2982          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2983          */
2984         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2985                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2986                 return 0;
2987         }
2988         *all_pinned = 0;
2989
2990         if (task_running(rq, p)) {
2991                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2992                 return 0;
2993         }
2994
2995         /*
2996          * Aggressive migration if:
2997          * 1) task is cache cold, or
2998          * 2) too many balance attempts have failed.
2999          */
3000
3001         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3002                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3003 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3004                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3005                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3006                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3007                 }
3008 #endif
3009                 return 1;
3010         }
3011
3012         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3013                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3014                 return 0;
3015         }
3016         return 1;
3017 }
3018
3019 static unsigned long
3020 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3021               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3022               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3023               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3024 {
3025         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3026         struct task_struct *p;
3027         long rem_load_move = max_load_move;
3028
3029         if (max_load_move == 0)
3030                 goto out;
3031
3032         pinned = 1;
3033
3034         /*
3035          * Start the load-balancing iterator:
3036          */
3037         p = iterator->start(iterator->arg);
3038 next:
3039         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3040                 goto out;
3041
3042         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3043             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3044                 p = iterator->next(iterator->arg);
3045                 goto next;
3046         }
3047
3048         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3049         pulled++;
3050         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3051
3052         /*
3053          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3054          */
3055         if (rem_load_move > 0) {
3056                 if (p->prio < *this_best_prio)
3057                         *this_best_prio = p->prio;
3058                 p = iterator->next(iterator->arg);
3059                 goto next;
3060         }
3061 out:
3062         /*
3063          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3064          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3065          * inside pull_task().
3066          */
3067         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3068
3069         if (all_pinned)
3070                 *all_pinned = pinned;
3071
3072         return max_load_move - rem_load_move;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3077  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3078  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3079  *
3080  * Called with both runqueues locked.
3081  */
3082 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3083                       unsigned long max_load_move,
3084                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3085                       int *all_pinned)
3086 {
3087         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3088         unsigned long total_load_moved = 0;
3089         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3090
3091         do {
3092                 total_load_moved +=
3093                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3094                                 max_load_move - total_load_moved,
3095                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3096                 class = class->next;
3097
3098                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3099                         break;
3100
3101         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3102
3103         return total_load_moved > 0;
3104 }
3105
3106 static int
3107 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3108                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3109                    struct rq_iterator *iterator)
3110 {
3111         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3112         int pinned = 0;
3113
3114         while (p) {
3115                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3116                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3117                         /*
3118                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3119                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3120                          * stats here rather than inside pull_task().
3121                          */
3122                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3123
3124                         return 1;
3125                 }
3126                 p = iterator->next(iterator->arg);
3127         }
3128
3129         return 0;
3130 }
3131
3132 /*
3133  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3134  * part of active balancing operations within "domain".
3135  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3136  *
3137  * Called with both runqueues locked.
3138  */
3139 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3140                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3141 {
3142         const struct sched_class *class;
3143
3144         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3145                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3146                         return 1;
3147
3148         return 0;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3153  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3154  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3155  */
3156 static struct sched_group *
3157 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3158                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3159                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3160 {
3161         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3162         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3163         unsigned long max_pull;
3164         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3165         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3166         int load_idx, group_imb = 0;
3167 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3168         int power_savings_balance = 1;
3169         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3170         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3171         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3172 #endif
3173
3174         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3175         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3176         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3177
3178         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3179                 load_idx = sd->busy_idx;
3180         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3181                 load_idx = sd->newidle_idx;
3182         else
3183                 load_idx = sd->idle_idx;
3184
3185         do {
3186                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3187                 int local_group;
3188                 int i;
3189                 int __group_imb = 0;
3190                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3191                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3192                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3193                 unsigned long avg_load_per_task;
3194
3195                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3196                                                sched_group_cpus(group));
3197
3198                 if (local_group)
3199                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3200
3201                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3202                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3203                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3204
3205                 max_cpu_load = 0;
3206                 min_cpu_load = ~0UL;
3207
3208                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3209                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3210
3211                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3212                                 *sd_idle = 0;
3213
3214                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3215                         if (local_group) {
3216                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3217                                         first_idle_cpu = 1;
3218                                         balance_cpu = i;
3219                                 }
3220
3221                                 load = target_load(i, load_idx);
3222                         } else {
3223                                 load = source_load(i, load_idx);
3224                                 if (load > max_cpu_load)
3225                                         max_cpu_load = load;
3226                                 if (min_cpu_load > load)
3227                                         min_cpu_load = load;
3228                         }
3229
3230                         avg_load += load;
3231                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3232                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3233
3234                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3235                 }
3236
3237                 /*
3238                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3239                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3240                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3241                  * to do the newly idle load balance.
3242                  */
3243                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3244                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3245                         *balance = 0;
3246                         goto ret;
3247                 }
3248
3249                 total_load += avg_load;
3250                 total_pwr += group->__cpu_power;
3251
3252                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3253                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3254                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3255
3256
3257                 /*
3258                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3259                  * than the average weight of two tasks.
3260                  *
3261                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3262                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3263                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3264                  *      the hierarchy?
3265                  */
3266                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3267                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3268
3269                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3270                         __group_imb = 1;
3271
3272                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3273
3274                 if (local_group) {
3275                         this_load = avg_load;
3276                         this = group;
3277                         this_nr_running = sum_nr_running;
3278                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3279                 } else if (avg_load > max_load &&
3280                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3281                         max_load = avg_load;
3282                         busiest = group;
3283                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3284                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3285                         group_imb = __group_imb;
3286                 }
3287
3288 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3289                 /*
3290                  * Busy processors will not participate in power savings
3291                  * balance.
3292                  */
3293                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3294                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3295                         goto group_next;
3296
3297                 /*
3298                  * If the local group is idle or completely loaded
3299                  * no need to do power savings balance at this domain
3300                  */
3301                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3302                                     !this_nr_running))
3303                         power_savings_balance = 0;
3304
3305                 /*
3306                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3307                  * don't include that group in power savings calculations
3308                  */
3309                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3310                     || !sum_nr_running)
3311                         goto group_next;
3312
3313                 /*
3314                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3315                  * This is the group from where we need to pick up the load
3316                  * for saving power
3317                  */
3318                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3319                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3320                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3321                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3322                         group_min = group;
3323                         min_nr_running = sum_nr_running;
3324                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3325                                                 sum_nr_running;
3326                 }
3327
3328                 /*
3329                  * Calculate the group which is almost near its
3330                  * capacity but still has some space to pick up some load
3331                  * from other group and save more power
3332                  */
3333                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3334                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3335                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3336                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3337                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3338                                 group_leader = group;
3339                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3340                         }
3341                 }
3342 group_next:
3343 #endif
3344                 group = group->next;
3345         } while (group != sd->groups);
3346
3347         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3348                 goto out_balanced;
3349
3350         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3351
3352         if (this_load >= avg_load ||
3353                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3354                 goto out_balanced;
3355
3356         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3357         if (group_imb)
3358                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3359
3360         /*
3361          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3362          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3363          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3364          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3365          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3366          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3367          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3368          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3369          * appear as very large values with unsigned longs.
3370          */
3371         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3372                 goto out_balanced;
3373
3374         /*
3375          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3376          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3377          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3378          */
3379         if (max_load < avg_load) {
3380                 *imbalance = 0;
3381                 goto small_imbalance;
3382         }
3383
3384         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3385         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3386
3387         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3388         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3389                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3390                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3391
3392         /*
3393          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3394          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3395          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3396          * moved
3397          */
3398         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3399                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3400                 unsigned int imbn;
3401
3402 small_imbalance:
3403                 pwr_move = pwr_now = 0;
3404                 imbn = 2;
3405                 if (this_nr_running) {
3406                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3407                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3408                                 imbn = 1;
3409                 } else
3410                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3411
3412                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3413                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3414                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3415                         return busiest;
3416                 }
3417
3418                 /*
3419                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3420                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3421                  * moving them.
3422                  */
3423
3424                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3425                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3426                 pwr_now += this->__cpu_power *
3427                                 min(this_load_per_task, this_load);
3428                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3429
3430                 /* Amount of load we'd subtract */
3431                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3432                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3433                 if (max_load > tmp)
3434                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3435                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3436
3437                 /* Amount of load we'd add */
3438                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3439                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3440                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3441                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3442                 else
3443                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3444                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3445                 pwr_move += this->__cpu_power *
3446                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3447                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3448
3449                 /* Move if we gain throughput */
3450                 if (pwr_move > pwr_now)
3451                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3452         }
3453
3454         return busiest;
3455
3456 out_balanced:
3457 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3458         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3459                 goto ret;
3460
3461         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3462                 *imbalance = min_load_per_task;
3463                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3464                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3465                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3466                 }
3467                 return group_min;
3468         }
3469 #endif
3470 ret:
3471         *imbalance = 0;
3472         return NULL;
3473 }
3474
3475 /*
3476  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3477  */
3478 static struct rq *
3479 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3480                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3481 {
3482         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3483         unsigned long max_load = 0;
3484         int i;
3485
3486         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3487                 unsigned long wl;
3488
3489                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3490                         continue;
3491
3492                 rq = cpu_rq(i);
3493                 wl = weighted_cpuload(i);
3494
3495                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3496                         continue;
3497
3498                 if (wl > max_load) {
3499                         max_load = wl;
3500                         busiest = rq;
3501                 }
3502         }
3503
3504         return busiest;
3505 }
3506
3507 /*
3508  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3509  * so long as it is large enough.
3510  */
3511 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3512
3513 /*
3514  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3515  * tasks if there is an imbalance.
3516  */
3517 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3518                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3519                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3520 {
3521         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3522         struct sched_group *group;
3523         unsigned long imbalance;
3524         struct rq *busiest;
3525         unsigned long flags;
3526
3527         cpumask_setall(cpus);
3528
3529         /*
3530          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3531          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3532          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3533          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3534          */
3535         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3536             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3537                 sd_idle = 1;
3538
3539         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3540
3541 redo:
3542         update_shares(sd);
3543         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3544                                    cpus, balance);
3545
3546         if (*balance == 0)
3547                 goto out_balanced;
3548
3549         if (!group) {
3550                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3551                 goto out_balanced;
3552         }
3553
3554         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3555         if (!busiest) {
3556                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3557                 goto out_balanced;
3558         }
3559
3560         BUG_ON(busiest == this_rq);
3561
3562         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3563
3564         ld_moved = 0;
3565         if (busiest->nr_running > 1) {
3566                 /*
3567                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3568                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3569                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3570                  * correctly treated as an imbalance.
3571                  */
3572                 local_irq_save(flags);
3573                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3574                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3575                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3576                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3577                 local_irq_restore(flags);
3578
3579                 /*
3580                  * some other cpu did the load balance for us.
3581                  */
3582                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3583                         resched_cpu(this_cpu);
3584
3585                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3586                 if (unlikely(all_pinned)) {
3587                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3588                         if (!cpumask_empty(cpus))
3589                                 goto redo;
3590                         goto out_balanced;
3591                 }
3592         }
3593
3594         if (!ld_moved) {
3595                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3596                 sd->nr_balance_failed++;
3597
3598                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3599
3600                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3601
3602                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3603                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3604                          */
3605                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3606                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3607                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3608                                 all_pinned = 1;
3609                                 goto out_one_pinned;
3610                         }
3611
3612                         if (!busiest->active_balance) {
3613                                 busiest->active_balance = 1;
3614                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3615                                 active_balance = 1;
3616                         }
3617                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3618                         if (active_balance)
3619                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3620
3621                         /*
3622                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3623                          * counter.
3624                          */
3625                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3626                 }
3627         } else
3628                 sd->nr_balance_failed = 0;
3629
3630         if (likely(!active_balance)) {
3631                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3632                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3633         } else {
3634                 /*
3635                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3636                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3637                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3638                  * move_tasks).
3639                  */
3640                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3641                         sd->balance_interval *= 2;
3642         }
3643
3644         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3645             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3646                 ld_moved = -1;
3647
3648         goto out;
3649
3650 out_balanced:
3651         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3652
3653         sd->nr_balance_failed = 0;
3654
3655 out_one_pinned:
3656         /* tune up the balancing interval */
3657         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3658                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3659                 sd->balance_interval *= 2;
3660
3661         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3662             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3663                 ld_moved = -1;
3664         else
3665                 ld_moved = 0;
3666 out:
3667         if (ld_moved)
3668                 update_shares(sd);
3669         return ld_moved;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3674  * tasks if there is an imbalance.
3675  *
3676  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3677  * this_rq is locked.
3678  */
3679 static int
3680 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3681                         struct cpumask *cpus)
3682 {
3683         struct sched_group *group;
3684         struct rq *busiest = NULL;
3685         unsigned long imbalance;
3686         int ld_moved = 0;
3687         int sd_idle = 0;
3688         int all_pinned = 0;
3689
3690         cpumask_setall(cpus);
3691
3692         /*
3693          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3694          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3695          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3696          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3697          */
3698         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3699             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3700                 sd_idle = 1;
3701
3702         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3703 redo:
3704         update_shares_locked(this_rq, sd);
3705         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3706                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3707         if (!group) {
3708                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3709                 goto out_balanced;
3710         }
3711
3712         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3713         if (!busiest) {
3714                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3715                 goto out_balanced;
3716         }
3717
3718         BUG_ON(busiest == this_rq);
3719
3720         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3721
3722         ld_moved = 0;
3723         if (busiest->nr_running > 1) {
3724                 /* Attempt to move tasks */
3725                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3726                 /* this_rq->clock is already updated */
3727                 update_rq_clock(busiest);
3728                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3729                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3730                                         &all_pinned);
3731                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3732
3733                 if (unlikely(all_pinned)) {
3734                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3735                         if (!cpumask_empty(cpus))
3736                                 goto redo;
3737                 }
3738         }
3739
3740         if (!ld_moved) {
3741                 int active_balance = 0;
3742
3743                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3744                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3745                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3746                         return -1;
3747
3748                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3749                         return -1;
3750
3751                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3752                         return -1;
3753
3754                 /*
3755                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3756                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3757                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3758                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3759                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3760                  *
3761                  * The package power saving logic comes from
3762                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3763                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3764                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3765                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3766                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3767                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3768                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3769                  *
3770                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3771                  * will be more than one task in the source run queue and
3772                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3773                  * active balance code will not be triggered.
3774                  */
3775
3776                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3777                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3778
3779                 /*
3780                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3781                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3782                  */
3783                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3784                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3785                         all_pinned = 1;
3786                         return ld_moved;
3787                 }
3788
3789                 if (!busiest->active_balance) {
3790                         busiest->active_balance = 1;
3791                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3792                         active_balance = 1;
3793                 }
3794
3795                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3796                 /*
3797                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3798                  */
3799                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3800                 if (active_balance)
3801                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3802                 spin_lock(&this_rq->lock);
3803
3804         } else
3805                 sd->nr_balance_failed = 0;
3806
3807         update_shares_locked(this_rq, sd);
3808         return ld_moved;
3809
3810 out_balanced:
3811         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3812         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3813             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3814                 return -1;
3815         sd->nr_balance_failed = 0;
3816
3817         return 0;
3818 }
3819
3820 /*
3821  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3822  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3823  */
3824 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3825 {
3826         struct sched_domain *sd;
3827         int pulled_task = 0;
3828         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3829         cpumask_var_t tmpmask;
3830
3831         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3832                 return;
3833
3834         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3835                 unsigned long interval;
3836
3837                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3838                         continue;
3839
3840                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3841                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3842                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3843                                                            sd, tmpmask);
3844
3845                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3846                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3847                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3848                 if (pulled_task)
3849                         break;
3850         }
3851         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3852                 /*
3853                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3854                  * a busy processor. So reset next_balance.
3855                  */
3856                 this_rq->next_balance = next_balance;
3857         }
3858         free_cpumask_var(tmpmask);
3859 }
3860
3861 /*
3862  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3863  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3864  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3865  * logical imbalances.
3866  *
3867  * Called with busiest_rq locked.
3868  */
3869 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3870 {
3871         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3872         struct sched_domain *sd;
3873         struct rq *target_rq;
3874
3875         /* Is there any task to move? */
3876         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3877                 return;
3878
3879         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3880
3881         /*
3882          * This condition is "impossible", if it occurs
3883          * we need to fix it. Originally reported by
3884          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3885          */
3886         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3887
3888         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3889         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3890         update_rq_clock(busiest_rq);
3891         update_rq_clock(target_rq);
3892
3893         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3894         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3895                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3896                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3897                                 break;
3898         }
3899
3900         if (likely(sd)) {
3901                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3902
3903                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3904                                   sd, CPU_IDLE))
3905                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3906                 else
3907                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3908         }
3909         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3910 }
3911
3912 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3913 static struct {
3914         atomic_t load_balancer;
3915         cpumask_var_t cpu_mask;
3916 } nohz ____cacheline_aligned = {
3917         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3918 };
3919
3920 /*
3921  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3922  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3923  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3924  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3925  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3926  * arrives...
3927  *
3928  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3929  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3930  * nohz.cpu_mask..
3931  *
3932  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3933  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3934  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3935  * there is no need for ilb owner.
3936  *
3937  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3938  * next busy scheduler_tick()
3939  */
3940 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3941 {
3942         int cpu = smp_processor_id();
3943
3944         if (stop_tick) {
3945                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3946                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3947
3948                 /*
3949                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3950                  */
3951                 if (!cpu_active(cpu) &&
3952                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3953                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3954                                 BUG();
3955                         return 0;
3956                 }
3957
3958                 /* time for ilb owner also to sleep */
3959                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3960                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3961                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3962                         return 0;
3963                 }
3964
3965                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3966                         /* make me the ilb owner */
3967                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3968                                 return 1;
3969                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3970                         return 1;
3971         } else {
3972                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3973                         return 0;
3974
3975                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3976
3977                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3978                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3979                                 BUG();
3980         }
3981         return 0;
3982 }
3983 #endif
3984
3985 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3986
3987 /*
3988  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3989  * and initiates a balancing operation if so.
3990  *
3991  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3992  */
3993 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3994 {
3995         int balance = 1;
3996         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3997         unsigned long interval;
3998         struct sched_domain *sd;
3999         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4000         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4001         int update_next_balance = 0;
4002         int need_serialize;
4003         cpumask_var_t tmp;
4004
4005         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4006         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4007                 return;
4008
4009         for_each_domain(cpu, sd) {
4010                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4011                         continue;
4012
4013                 interval = sd->balance_interval;
4014                 if (idle != CPU_IDLE)
4015                         interval *= sd->busy_factor;
4016
4017                 /* scale ms to jiffies */
4018                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4019                 if (unlikely(!interval))
4020                         interval = 1;
4021                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4022                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4023
4024                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4025
4026                 if (need_serialize) {
4027                         if (!spin_trylock(&balancing))
4028                                 goto out;
4029                 }
4030
4031                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4032                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4033                                 /*
4034                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4035                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4036                                  * not idle.
4037                                  */
4038                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4039                         }
4040                         sd->last_balance = jiffies;
4041                 }
4042                 if (need_serialize)
4043                         spin_unlock(&balancing);
4044 out:
4045                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4046                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4047                         update_next_balance = 1;
4048                 }
4049
4050                 /*
4051                  * Stop the load balance at this level. There is another
4052                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4053                  * actively.
4054                  */
4055                 if (!balance)
4056                         break;
4057         }
4058
4059         /*
4060          * next_balance will be updated only when there is a need.
4061          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4062          * updated.
4063          */
4064         if (likely(update_next_balance))
4065                 rq->next_balance = next_balance;
4066
4067         free_cpumask_var(tmp);
4068 }
4069
4070 /*
4071  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4072  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4073  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4074  */
4075 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4076 {
4077         int this_cpu = smp_processor_id();
4078         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4079         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4080                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4081
4082         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4083
4084 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4085         /*
4086          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4087          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4088          * stopped.
4089          */
4090         if (this_rq->idle_at_tick &&
4091             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4092                 struct rq *rq;
4093                 int balance_cpu;
4094
4095                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4096                         if (balance_cpu == this_cpu)
4097                                 continue;
4098
4099                         /*
4100                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4101                          * work being done for other cpus. Next load
4102                          * balancing owner will pick it up.
4103                          */
4104                         if (need_resched())
4105                                 break;
4106
4107                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4108
4109                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4110                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4111                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4112                 }
4113         }
4114 #endif
4115 }
4116
4117 /*
4118  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4119  *
4120  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4121  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4122  * if the whole system is idle.
4123  */
4124 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4125 {
4126 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4127         /*
4128          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4129          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4130          * load balancer.
4131          */
4132         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4133                 rq->in_nohz_recently = 0;
4134
4135                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4136                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4137                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4138                 }
4139
4140                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4141                         /*
4142                          * simple selection for now: Nominate the
4143                          * first cpu in the nohz list to be the next
4144                          * ilb owner.
4145                          *
4146                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4147                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4148                          */
4149                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4150
4151                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4152                                 resched_cpu(ilb);
4153                 }
4154         }
4155
4156         /*
4157          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4158          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4159          */
4160         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4161             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4162                 resched_cpu(cpu);
4163                 return;
4164         }
4165
4166         /*
4167          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4168          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4169          */
4170         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4171             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4172                 return;
4173 #endif
4174         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4175                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4176 }
4177
4178 #else   /* CONFIG_SMP */
4179
4180 /*
4181  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4182  */
4183 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4184 {
4185 }
4186
4187 #endif
4188
4189 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4190
4191 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4192
4193 /*
4194  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4195  * @p in case that task is currently running.
4196  */
4197 unsigned long long __task_delta_exec(struct task_struct *p, int update)
4198 {
4199         s64 delta_exec;
4200         struct rq *rq;
4201
4202         rq = task_rq(p);
4203         WARN_ON_ONCE(!runqueue_is_locked());
4204         WARN_ON_ONCE(!task_current(rq, p));
4205
4206         if (update)
4207                 update_rq_clock(rq);
4208
4209         delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4210
4211         WARN_ON_ONCE(delta_exec < 0);
4212
4213         return delta_exec;
4214 }
4215
4216 /*
4217  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4218  * @p in case that task is currently running.
4219  */
4220 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4221 {
4222         unsigned long flags;
4223         struct rq *rq;
4224         u64 ns = 0;
4225
4226         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4227
4228         if (task_current(rq, p)) {
4229                 u64 delta_exec;
4230
4231                 update_rq_clock(rq);
4232                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4233                 if ((s64)delta_exec > 0)
4234                         ns = delta_exec;
4235         }
4236
4237         task_rq_unlock(rq, &flags);
4238
4239         return ns;
4240 }
4241
4242 /*
4243  * Account user cpu time to a process.
4244  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4245  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4246  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4247  */
4248 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4249                        cputime_t cputime_scaled)
4250 {
4251         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4252         cputime64_t tmp;
4253
4254         /* Add user time to process. */
4255         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4256         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4257         account_group_user_time(p, cputime);
4258
4259         /* Add user time to cpustat. */
4260         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4261         if (TASK_NICE(p) > 0)
4262                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4263         else
4264                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4265         /* Account for user time used */
4266         acct_update_integrals(p);
4267 }
4268
4269 /*
4270  * Account guest cpu time to a process.
4271  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4272  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4273  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4274  */
4275 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4276                                cputime_t cputime_scaled)
4277 {
4278         cputime64_t tmp;
4279         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4280
4281         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4282
4283         /* Add guest time to process. */
4284         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4285         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4286         account_group_user_time(p, cputime);
4287         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4288
4289         /* Add guest time to cpustat. */
4290         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4291         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4292 }
4293
4294 /*
4295  * Account system cpu time to a process.
4296  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4297  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4298  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4299  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4300  */
4301 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4302                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4303 {
4304         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4305         cputime64_t tmp;
4306
4307         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4308                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4309                 return;
4310         }
4311
4312         /* Add system time to process. */
4313         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4314         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4315         account_group_system_time(p, cputime);
4316
4317         /* Add system time to cpustat. */
4318         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4319         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4320                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4321         else if (softirq_count())
4322                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4323         else
4324                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4325
4326         /* Account for system time used */
4327         acct_update_integrals(p);
4328 }
4329
4330 /*
4331  * Account for involuntary wait time.
4332  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4333  */
4334 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4335 {
4336         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4337         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4338
4339         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4340 }
4341
4342 /*
4343  * Account for idle time.
4344  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4345  */
4346 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4347 {
4348         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4349         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4350         struct rq *rq = this_rq();
4351
4352         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4353                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4354         else
4355                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4356 }
4357
4358 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4359
4360 /*
4361  * Account a single tick of cpu time.
4362  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4363  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4364  */
4365 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4366 {
4367         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4368         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4369         struct rq *rq = this_rq();
4370
4371         if (user_tick)
4372                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4373         else if (p != rq->idle)
4374                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4375                                     one_jiffy_scaled);
4376         else
4377                 account_idle_time(one_jiffy);
4378 }
4379
4380 /*
4381  * Account multiple ticks of steal time.
4382  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4383  * @ticks: number of stolen ticks
4384  */
4385 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4386 {
4387         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4388 }
4389
4390 /*
4391  * Account multiple ticks of idle time.
4392  * @ticks: number of stolen ticks
4393  */
4394 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4395 {
4396         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4397 }
4398
4399 #endif
4400
4401 /*
4402  * Use precise platform statistics if available:
4403  */
4404 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4405 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4406 {
4407         return p->utime;
4408 }
4409
4410 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4411 {
4412         return p->stime;
4413 }
4414 #else
4415 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4416 {
4417         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4418                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4419         u64 temp;
4420
4421         /*
4422          * Use CFS's precise accounting:
4423          */
4424         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4425
4426         if (total) {
4427                 temp *= utime;
4428                 do_div(temp, total);
4429         }
4430         utime = (clock_t)temp;
4431
4432         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4433         return p->prev_utime;
4434 }
4435
4436 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4437 {
4438         clock_t stime;
4439
4440         /*
4441          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4442          * the total, to make sure the total observed by userspace
4443          * grows monotonically - apps rely on that):
4444          */
4445         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4446                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4447
4448         if (stime >= 0)
4449                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4450
4451         return p->prev_stime;
4452 }
4453 #endif
4454
4455 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4456 {
4457         return p->gtime;
4458 }
4459
4460 /*
4461  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4462  * We call it with interrupts disabled.
4463  *
4464  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4465  * timeslices.
4466  */
4467 void scheduler_tick(void)
4468 {
4469         int cpu = smp_processor_id();
4470         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4471         struct task_struct *curr = rq->curr;
4472
4473         sched_clock_tick();
4474
4475         spin_lock(&rq->lock);
4476         update_rq_clock(rq);
4477         update_cpu_load(rq);
4478         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4479         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
4480         spin_unlock(&rq->lock);
4481
4482 #ifdef CONFIG_SMP
4483         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4484         trigger_load_balance(rq, cpu);
4485 #endif
4486 }
4487
4488 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4489                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4490
4491 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4492 {
4493         if (in_lock_functions(addr)) {
4494                 addr = CALLER_ADDR2;
4495                 if (in_lock_functions(addr))
4496                         addr = CALLER_ADDR3;
4497         }
4498         return addr;
4499 }
4500
4501 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4502 {
4503 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4504         /*
4505          * Underflow?
4506          */
4507         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4508                 return;
4509 #endif
4510         preempt_count() += val;
4511 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4512         /*
4513          * Spinlock count overflowing soon?
4514          */
4515         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4516                                 PREEMPT_MASK - 10);
4517 #endif
4518         if (preempt_count() == val)
4519                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4520 }
4521 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4522
4523 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4524 {
4525 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4526         /*
4527          * Underflow?
4528          */
4529         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4530                 return;
4531         /*
4532          * Is the spinlock portion underflowing?
4533          */
4534         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4535                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4536                 return;
4537 #endif
4538
4539         if (preempt_count() == val)
4540                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4541         preempt_count() -= val;
4542 }
4543 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4544
4545 #endif
4546
4547 /*
4548  * Print scheduling while atomic bug:
4549  */
4550 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4551 {
4552         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4553
4554         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4555                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4556
4557         debug_show_held_locks(prev);
4558         print_modules();
4559         if (irqs_disabled())
4560                 print_irqtrace_events(prev);
4561
4562         if (regs)
4563                 show_regs(regs);
4564         else
4565                 dump_stack();
4566 }
4567
4568 /*
4569  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4570  */
4571 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4572 {
4573         /*
4574          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4575          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4576          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4577          */
4578         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4579                 __schedule_bug(prev);
4580
4581         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4582
4583         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4584 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4585         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4586                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4587                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4588         }
4589 #endif
4590 }
4591
4592 /*
4593  * Pick up the highest-prio task:
4594  */
4595 static inline struct task_struct *
4596 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4597 {
4598         const struct sched_class *class;
4599         struct task_struct *p;
4600
4601         /*
4602          * Optimization: we know that if all tasks are in
4603          * the fair class we can call that function directly:
4604          */
4605         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4606                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4607                 if (likely(p))
4608                         return p;
4609         }
4610
4611         class = sched_class_highest;
4612         for ( ; ; ) {
4613                 p = class->pick_next_task(rq);
4614                 if (p)
4615                         return p;
4616                 /*
4617                  * Will never be NULL as the idle class always
4618                  * returns a non-NULL p:
4619                  */
4620                 class = class->next;
4621         }
4622 }
4623
4624 /*
4625  * schedule() is the main scheduler function.
4626  */
4627 asmlinkage void __sched schedule(void)
4628 {
4629         struct task_struct *prev, *next;
4630         unsigned long *switch_count;
4631         struct rq *rq;
4632         int cpu;
4633
4634 need_resched:
4635         preempt_disable();
4636         cpu = smp_processor_id();
4637         rq = cpu_rq(cpu);
4638         rcu_qsctr_inc(cpu);
4639         prev = rq->curr;
4640         switch_count = &prev->nivcsw;
4641
4642         release_kernel_lock(prev);
4643 need_resched_nonpreemptible:
4644
4645         schedule_debug(prev);
4646
4647         if (sched_feat(HRTICK))
4648                 hrtick_clear(rq);
4649
4650         spin_lock_irq(&rq->lock);
4651         update_rq_clock(rq);
4652         clear_tsk_need_resched(prev);
4653
4654         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4655                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4656                         prev->state = TASK_RUNNING;
4657                 else
4658                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4659                 switch_count = &prev->nvcsw;
4660         }
4661
4662 #ifdef CONFIG_SMP
4663         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4664                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4665 #endif
4666
4667         if (unlikely(!rq->nr_running))
4668                 idle_balance(cpu, rq);
4669
4670         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4671         next = pick_next_task(rq, prev);
4672
4673         if (likely(prev != next)) {
4674                 sched_info_switch(prev, next);
4675                 perf_counter_task_sched_out(prev, cpu);
4676
4677                 rq->nr_switches++;
4678                 rq->curr = next;
4679                 ++*switch_count;
4680
4681                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4682                 /*
4683                  * the context switch might have flipped the stack from under
4684                  * us, hence refresh the local variables.
4685                  */
4686                 cpu = smp_processor_id();
4687                 rq = cpu_rq(cpu);
4688         } else
4689                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4690
4691         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4692                 goto need_resched_nonpreemptible;
4693
4694         preempt_enable_no_resched();
4695         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4696                 goto need_resched;
4697 }
4698 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4699
4700 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4701 /*
4702  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4703  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4704  * occur there and call schedule directly.
4705  */
4706 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4707 {
4708         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4709
4710         /*
4711          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4712          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4713          */
4714         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4715                 return;
4716
4717         do {
4718                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4719                 schedule();
4720                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4721
4722                 /*
4723                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4724                  * between schedule and now.
4725                  */
4726                 barrier();
4727         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4728 }
4729 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4730
4731 /*
4732  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4733  * off of irq context.
4734  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4735  * protect us against recursive calling from irq.
4736  */
4737 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4738 {
4739         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4740
4741         /* Catch callers which need to be fixed */
4742         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4743
4744         do {
4745                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4746                 local_irq_enable();
4747                 schedule();
4748                 local_irq_disable();
4749                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4750
4751                 /*
4752                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4753                  * between schedule and now.
4754                  */
4755                 barrier();
4756         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4757 }
4758
4759 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4760
4761 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4762                           void *key)
4763 {
4764         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4765 }
4766 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4767
4768 /*
4769  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4770  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4771  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4772  *
4773  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4774  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4775  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4776  */
4777 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4778                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4779 {
4780         wait_queue_t *curr, *next;
4781
4782         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4783                 unsigned flags = curr->flags;
4784
4785                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4786                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4787                         break;
4788         }
4789 }
4790
4791 /**
4792  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4793  * @q: the waitqueue
4794  * @mode: which threads
4795  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4796  * @key: is directly passed to the wakeup function
4797  */
4798 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4799                         int nr_exclusive, void *key)
4800 {
4801         unsigned long flags;
4802
4803         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4804         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4805         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4806 }
4807 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4808
4809 /*
4810  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4811  */
4812 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4813 {
4814         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4815 }
4816
4817 /**
4818  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4819  * @q: the waitqueue
4820  * @mode: which threads
4821  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4822  *
4823  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4824  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4825  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4826  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4827  *
4828  * On UP it can prevent extra preemption.
4829  */
4830 void
4831 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4832 {
4833         unsigned long flags;
4834         int sync = 1;
4835
4836         if (unlikely(!q))
4837                 return;
4838
4839         if (unlikely(!nr_exclusive))
4840                 sync = 0;
4841
4842         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4843         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4844         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4845 }
4846 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4847
4848 /**
4849  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4850  * @x:  holds the state of this particular completion
4851  *
4852  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4853  * awakened in the same order in which they were queued.
4854  *
4855  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4856  */
4857 void complete(struct completion *x)
4858 {
4859         unsigned long flags;
4860
4861         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4862         x->done++;
4863         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4864         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(complete);
4867
4868 /**
4869  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4870  * @x:  holds the state of this particular completion
4871  *
4872  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4873  */
4874 void complete_all(struct completion *x)
4875 {
4876         unsigned long flags;
4877
4878         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4879         x->done += UINT_MAX/2;
4880         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4881         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4882 }
4883 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4884
4885 static inline long __sched
4886 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4887 {
4888         if (!x->done) {
4889                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4890
4891                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4892                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4893                 do {
4894                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4895                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4896                                 break;
4897                         }
4898                         __set_current_state(state);
4899                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4900                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4901                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4902                 } while (!x->done && timeout);
4903                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4904                 if (!x->done)
4905                         return timeout;
4906         }
4907         x->done--;
4908         return timeout ?: 1;
4909 }
4910
4911 static long __sched
4912 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4913 {
4914         might_sleep();
4915
4916         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4917         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4918         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4919         return timeout;
4920 }
4921
4922 /**
4923  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4924  * @x:  holds the state of this particular completion
4925  *
4926  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4927  * interruptible and there is no timeout.
4928  *
4929  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4930  * and interrupt capability. Also see complete().
4931  */
4932 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4933 {
4934         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4935 }
4936 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4937
4938 /**
4939  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4940  * @x:  holds the state of this particular completion
4941  * @timeout:  timeout value in jiffies
4942  *
4943  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4944  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4945  * interruptible.
4946  */
4947 unsigned long __sched
4948 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4949 {
4950         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4953
4954 /**
4955  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4956  * @x:  holds the state of this particular completion
4957  *
4958  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4959  * interruptible.
4960  */
4961 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4962 {
4963         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4964         if (t == -ERESTARTSYS)
4965                 return t;
4966         return 0;
4967 }
4968 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4969
4970 /**
4971  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4972  * @x:  holds the state of this particular completion
4973  * @timeout:  timeout value in jiffies
4974  *
4975  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4976  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4977  */
4978 unsigned long __sched
4979 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4980                                           unsigned long timeout)
4981 {
4982         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4983 }
4984 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4985
4986 /**
4987  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4988  * @x:  holds the state of this particular completion
4989  *
4990  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4991  * interrupted by a kill signal.
4992  */
4993 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4994 {
4995         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4996         if (t == -ERESTARTSYS)
4997                 return t;
4998         return 0;
4999 }
5000 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5001
5002 /**
5003  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5004  *      @x:     completion structure
5005  *
5006  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5007  *               1 if a decrement succeeded.
5008  *
5009  *      If a completion is being used as a counting completion,
5010  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5011  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5012  *      is protecting is not available.
5013  */
5014 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5015 {
5016         int ret = 1;
5017
5018         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5019         if (!x->done)
5020                 ret = 0;
5021         else
5022                 x->done--;
5023         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5024         return ret;
5025 }
5026 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5027
5028 /**
5029  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5030  *      @x:     completion structure
5031  *
5032  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5033  *               1 if there are no waiters.
5034  *
5035  */
5036 bool completion_done(struct completion *x)
5037 {
5038         int ret = 1;
5039
5040         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5041         if (!x->done)
5042                 ret = 0;
5043         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5044         return ret;
5045 }
5046 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5047
5048 static long __sched
5049 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5050 {
5051         unsigned long flags;
5052         wait_queue_t wait;
5053
5054         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5055
5056         __set_current_state(state);
5057
5058         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5059         __add_wait_queue(q, &wait);
5060         spin_unlock(&q->lock);
5061         timeout = schedule_timeout(timeout);
5062         spin_lock_irq(&q->lock);
5063         __remove_wait_queue(q, &wait);
5064         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5065
5066         return timeout;
5067 }
5068
5069 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5070 {
5071         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5072 }
5073 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5074
5075 long __sched
5076 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5077 {
5078         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5079 }
5080 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5081
5082 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5083 {
5084         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5085 }
5086 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5087
5088 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5089 {
5090         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5091 }
5092 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5093
5094 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5095
5096 /*
5097  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5098  * @p: task
5099  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5100  *
5101  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5102  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5103  *
5104  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5105  */
5106 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5107 {
5108         unsigned long flags;
5109         int oldprio, on_rq, running;
5110         struct rq *rq;
5111         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5112
5113         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5114
5115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5116         update_rq_clock(rq);
5117
5118         oldprio = p->prio;
5119         on_rq = p->se.on_rq;
5120         running = task_current(rq, p);
5121         if (on_rq)
5122                 dequeue_task(rq, p, 0);
5123         if (running)
5124                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5125
5126         if (rt_prio(prio))
5127                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5128         else
5129                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5130
5131         p->prio = prio;
5132
5133         if (running)
5134                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5135         if (on_rq) {
5136                 enqueue_task(rq, p, 0);
5137
5138                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5139         }
5140         task_rq_unlock(rq, &flags);
5141 }
5142
5143 #endif
5144
5145 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5146 {
5147         int old_prio, delta, on_rq;
5148         unsigned long flags;
5149         struct rq *rq;
5150
5151         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5152                 return;
5153         /*
5154          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5155          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5156          */
5157         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5158         update_rq_clock(rq);
5159         /*
5160          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5161          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5162          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5163          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5164          */
5165         if (task_has_rt_policy(p)) {
5166                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5167                 goto out_unlock;
5168         }
5169         on_rq = p->se.on_rq;
5170         if (on_rq)
5171                 dequeue_task(rq, p, 0);
5172
5173         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5174         set_load_weight(p);
5175         old_prio = p->prio;
5176         p->prio = effective_prio(p);
5177         delta = p->prio - old_prio;
5178
5179         if (on_rq) {
5180                 enqueue_task(rq, p, 0);
5181                 /*
5182                  * If the task increased its priority or is running and
5183                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5184                  */
5185                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5186                         resched_task(rq->curr);
5187         }
5188 out_unlock:
5189         task_rq_unlock(rq, &flags);
5190 }
5191 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5192
5193 /*
5194  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5195  * @p: task
5196  * @nice: nice value
5197  */
5198 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5199 {
5200         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5201         int nice_rlim = 20 - nice;
5202
5203         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5204                 capable(CAP_SYS_NICE));
5205 }
5206
5207 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5208
5209 /*
5210  * sys_nice - change the priority of the current process.
5211  * @increment: priority increment
5212  *
5213  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5214  * does similar things.
5215  */
5216 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5217 {
5218         long nice, retval;
5219
5220         /*
5221          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5222          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5223          * and we have a single winner.
5224          */
5225         if (increment < -40)
5226                 increment = -40;
5227         if (increment > 40)
5228                 increment = 40;
5229
5230         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5231         if (nice < -20)
5232                 nice = -20;
5233         if (nice > 19)
5234                 nice = 19;
5235
5236         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5237                 return -EPERM;
5238
5239         retval = security_task_setnice(current, nice);
5240         if (retval)
5241                 return retval;
5242
5243         set_user_nice(current, nice);
5244         return 0;
5245 }
5246
5247 #endif
5248
5249 /**
5250  * task_prio - return the priority value of a given task.
5251  * @p: the task in question.
5252  *
5253  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5254  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5255  * around 0, value goes from -16 to +15.
5256  */
5257 int task_prio(const struct task_struct *p)
5258 {
5259         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5260 }
5261
5262 /**
5263  * task_nice - return the nice value of a given task.
5264  * @p: the task in question.
5265  */
5266 int task_nice(const struct task_struct *p)
5267 {
5268         return TASK_NICE(p);
5269 }
5270 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5271
5272 /**
5273  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5274  * @cpu: the processor in question.
5275  */
5276 int idle_cpu(int cpu)
5277 {
5278         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5279 }
5280
5281 /**
5282  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5283  * @cpu: the processor in question.
5284  */
5285 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5286 {
5287         return cpu_rq(cpu)->idle;
5288 }
5289
5290 /**
5291  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5292  * @pid: the pid in question.
5293  */
5294 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5295 {
5296         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5297 }
5298
5299 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5300 static void
5301 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5302 {
5303         BUG_ON(p->se.on_rq);
5304
5305         p->policy = policy;
5306         switch (p->policy) {
5307         case SCHED_NORMAL:
5308         case SCHED_BATCH:
5309         case SCHED_IDLE:
5310                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5311                 break;
5312         case SCHED_FIFO:
5313         case SCHED_RR:
5314                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5315                 break;
5316         }
5317
5318         p->rt_priority = prio;
5319         p->normal_prio = normal_prio(p);
5320         /* we are holding p->pi_lock already */
5321         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5322         set_load_weight(p);
5323 }
5324
5325 /*
5326  * check the target process has a UID that matches the current process's
5327  */
5328 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5329 {
5330         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5331         bool match;
5332
5333         rcu_read_lock();
5334         pcred = __task_cred(p);
5335         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5336                  cred->euid == pcred->uid);
5337         rcu_read_unlock();
5338         return match;
5339 }
5340
5341 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5342                                 struct sched_param *param, bool user)
5343 {
5344         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5345         unsigned long flags;
5346         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5347         struct rq *rq;
5348
5349         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5350         BUG_ON(in_interrupt());
5351 recheck:
5352         /* double check policy once rq lock held */
5353         if (policy < 0)
5354                 policy = oldpolicy = p->policy;
5355         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5356                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5357                         policy != SCHED_IDLE)
5358                 return -EINVAL;
5359         /*
5360          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5361          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5362          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5363          */
5364         if (param->sched_priority < 0 ||
5365             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5366             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5367                 return -EINVAL;
5368         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5369                 return -EINVAL;
5370
5371         /*
5372          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5373          */
5374         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5375                 if (rt_policy(policy)) {
5376                         unsigned long rlim_rtprio;
5377
5378                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5379                                 return -ESRCH;
5380                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5381                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5382
5383                         /* can't set/change the rt policy */
5384                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5385                                 return -EPERM;
5386
5387                         /* can't increase priority */
5388                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5389                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5390                                 return -EPERM;
5391                 }
5392                 /*
5393                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5394                  * move out of SCHED_IDLE either:
5395                  */
5396                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5397                         return -EPERM;
5398
5399                 /* can't change other user's priorities */
5400                 if (!check_same_owner(p))
5401                         return -EPERM;
5402         }
5403
5404         if (user) {
5405 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5406                 /*
5407                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5408                  * assigned.
5409                  */
5410                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5411                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5412                         return -EPERM;
5413 #endif
5414
5415                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5416                 if (retval)
5417                         return retval;
5418         }
5419
5420         /*
5421          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5422          * changing the priority of the task:
5423          */
5424         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5425         /*
5426          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5427          * runqueue lock must be held.
5428          */
5429         rq = __task_rq_lock(p);
5430         /* recheck policy now with rq lock held */
5431         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5432                 policy = oldpolicy = -1;
5433                 __task_rq_unlock(rq);
5434                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5435                 goto recheck;
5436         }
5437         update_rq_clock(rq);
5438         on_rq = p->se.on_rq;
5439         running = task_current(rq, p);
5440         if (on_rq)
5441                 deactivate_task(rq, p, 0);
5442         if (running)
5443                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5444
5445         oldprio = p->prio;
5446         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5447
5448         if (running)
5449                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5450         if (on_rq) {
5451                 activate_task(rq, p, 0);
5452
5453                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5454         }
5455         __task_rq_unlock(rq);
5456         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5457
5458         rt_mutex_adjust_pi(p);
5459
5460         return 0;
5461 }
5462
5463 /**
5464  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5465  * @p: the task in question.
5466  * @policy: new policy.
5467  * @param: structure containing the new RT priority.
5468  *
5469  * NOTE that the task may be already dead.
5470  */
5471 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5472                        struct sched_param *param)
5473 {
5474         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5475 }
5476 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5477
5478 /**
5479  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5480  * @p: the task in question.
5481  * @policy: new policy.
5482  * @param: structure containing the new RT priority.
5483  *
5484  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5485  * current context has permission.  For example, this is needed in
5486  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5487  * but our caller might not have that capability.
5488  */
5489 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5490                                struct sched_param *param)
5491 {
5492         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5493 }
5494
5495 static int
5496 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5497 {
5498         struct sched_param lparam;
5499         struct task_struct *p;
5500         int retval;
5501
5502         if (!param || pid < 0)
5503                 return -EINVAL;
5504         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5505                 return -EFAULT;
5506
5507         rcu_read_lock();
5508         retval = -ESRCH;
5509         p = find_process_by_pid(pid);
5510         if (p != NULL)
5511                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5512         rcu_read_unlock();
5513
5514         return retval;
5515 }
5516
5517 /**
5518  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5519  * @pid: the pid in question.
5520  * @policy: new policy.
5521  * @param: structure containing the new RT priority.
5522  */
5523 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5524                 struct sched_param __user *, param)
5525 {
5526         /* negative values for policy are not valid */
5527         if (policy < 0)
5528                 return -EINVAL;
5529
5530         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5531 }
5532
5533 /**
5534  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5535  * @pid: the pid in question.
5536  * @param: structure containing the new RT priority.
5537  */
5538 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5539 {
5540         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5541 }
5542
5543 /**
5544  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5545  * @pid: the pid in question.
5546  */
5547 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5548 {
5549         struct task_struct *p;
5550         int retval;
5551
5552         if (pid < 0)
5553                 return -EINVAL;
5554
5555         retval = -ESRCH;
5556         read_lock(&tasklist_lock);
5557         p = find_process_by_pid(pid);
5558         if (p) {
5559                 retval = security_task_getscheduler(p);
5560                 if (!retval)
5561                         retval = p->policy;
5562         }
5563         read_unlock(&tasklist_lock);
5564         return retval;
5565 }
5566
5567 /**
5568  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5569  * @pid: the pid in question.
5570  * @param: structure containing the RT priority.
5571  */
5572 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5573 {
5574         struct sched_param lp;
5575         struct task_struct *p;
5576         int retval;
5577
5578         if (!param || pid < 0)
5579                 return -EINVAL;
5580
5581         read_lock(&tasklist_lock);
5582         p = find_process_by_pid(pid);
5583         retval = -ESRCH;
5584         if (!p)
5585                 goto out_unlock;
5586
5587         retval = security_task_getscheduler(p);
5588         if (retval)
5589                 goto out_unlock;
5590
5591         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5592         read_unlock(&tasklist_lock);
5593
5594         /*
5595          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5596          */
5597         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5598
5599         return retval;
5600
5601 out_unlock:
5602         read_unlock(&tasklist_lock);
5603         return retval;
5604 }
5605
5606 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5607 {
5608         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5609         struct task_struct *p;
5610         int retval;
5611
5612         get_online_cpus();
5613         read_lock(&tasklist_lock);
5614
5615         p = find_process_by_pid(pid);
5616         if (!p) {
5617                 read_unlock(&tasklist_lock);
5618                 put_online_cpus();
5619                 return -ESRCH;
5620         }
5621
5622         /*
5623          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5624          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5625          * usage count and then drop tasklist_lock.
5626          */
5627         get_task_struct(p);
5628         read_unlock(&tasklist_lock);
5629
5630         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5631                 retval = -ENOMEM;
5632                 goto out_put_task;
5633         }
5634         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5635                 retval = -ENOMEM;
5636                 goto out_free_cpus_allowed;
5637         }
5638         retval = -EPERM;
5639         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5640                 goto out_unlock;
5641
5642         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5643         if (retval)
5644                 goto out_unlock;
5645
5646         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5647         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5648  again:
5649         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5650
5651         if (!retval) {
5652                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5653                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5654                         /*
5655                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5656                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5657                          * cpuset's cpus_allowed
5658                          */
5659                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5660                         goto again;
5661                 }
5662         }
5663 out_unlock:
5664         free_cpumask_var(new_mask);
5665 out_free_cpus_allowed:
5666         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5667 out_put_task:
5668         put_task_struct(p);
5669         put_online_cpus();
5670         return retval;
5671 }
5672
5673 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5674                              struct cpumask *new_mask)
5675 {
5676         if (len < cpumask_size())
5677                 cpumask_clear(new_mask);
5678         else if (len > cpumask_size())
5679                 len = cpumask_size();
5680
5681         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5682 }
5683
5684 /**
5685  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5686  * @pid: pid of the process
5687  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5688  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5689  */
5690 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5691                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5692 {
5693         cpumask_var_t new_mask;
5694         int retval;
5695
5696         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5697                 return -ENOMEM;
5698
5699         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5700         if (retval == 0)
5701                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5702         free_cpumask_var(new_mask);
5703         return retval;
5704 }
5705
5706 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5707 {
5708         struct task_struct *p;
5709         int retval;
5710
5711         get_online_cpus();
5712         read_lock(&tasklist_lock);
5713
5714         retval = -ESRCH;
5715         p = find_process_by_pid(pid);
5716         if (!p)
5717                 goto out_unlock;
5718
5719         retval = security_task_getscheduler(p);
5720         if (retval)
5721                 goto out_unlock;
5722
5723         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5724
5725 out_unlock:
5726         read_unlock(&tasklist_lock);
5727         put_online_cpus();
5728
5729         return retval;
5730 }
5731
5732 /**
5733  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5734  * @pid: pid of the process
5735  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5736  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5737  */
5738 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5739                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5740 {
5741         int ret;
5742         cpumask_var_t mask;
5743
5744         if (len < cpumask_size())
5745                 return -EINVAL;
5746
5747         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5748                 return -ENOMEM;
5749
5750         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5751         if (ret == 0) {
5752                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5753                         ret = -EFAULT;
5754                 else
5755                         ret = cpumask_size();
5756         }
5757         free_cpumask_var(mask);
5758
5759         return ret;
5760 }
5761
5762 /**
5763  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5764  *
5765  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5766  * other threads running on this CPU then this function will return.
5767  */
5768 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5769 {
5770         struct rq *rq = this_rq_lock();
5771
5772         schedstat_inc(rq, yld_count);
5773         current->sched_class->yield_task(rq);
5774
5775         /*
5776          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5777          * no need to preempt or enable interrupts:
5778          */
5779         __release(rq->lock);
5780         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5781         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5782         preempt_enable_no_resched();
5783
5784         schedule();
5785
5786         return 0;
5787 }
5788
5789 static void __cond_resched(void)
5790 {
5791 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5792         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5793 #endif
5794         /*
5795          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5796          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5797          * cond_resched() call.
5798          */
5799         do {
5800                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5801                 schedule();
5802                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5803         } while (need_resched());
5804 }
5805
5806 int __sched _cond_resched(void)
5807 {
5808         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5809                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5810                 __cond_resched();
5811                 return 1;
5812         }
5813         return 0;
5814 }
5815 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5816
5817 /*
5818  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5819  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5820  *
5821  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5822  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5823  * spin_unlock(), once by hand).
5824  */
5825 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5826 {
5827         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5828         int ret = 0;
5829
5830         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5831                 spin_unlock(lock);
5832                 if (resched && need_resched())
5833                         __cond_resched();
5834                 else
5835                         cpu_relax();
5836                 ret = 1;
5837                 spin_lock(lock);
5838         }
5839         return ret;
5840 }
5841 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5842
5843 int __sched cond_resched_softirq(void)
5844 {
5845         BUG_ON(!in_softirq());
5846
5847         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5848                 local_bh_enable();
5849                 __cond_resched();
5850                 local_bh_disable();
5851                 return 1;
5852         }
5853         return 0;
5854 }
5855 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5856
5857 /**
5858  * yield - yield the current processor to other threads.
5859  *
5860  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5861  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5862  */
5863 void __sched yield(void)
5864 {
5865         set_current_state(TASK_RUNNING);
5866         sys_sched_yield();
5867 }
5868 EXPORT_SYMBOL(yield);
5869
5870 /*
5871  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5872  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5873  *
5874  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5875  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5876  */
5877 void __sched io_schedule(void)
5878 {
5879         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5880
5881         delayacct_blkio_start();
5882         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5883         schedule();
5884         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5885         delayacct_blkio_end();
5886 }
5887 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5888
5889 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5890 {
5891         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5892         long ret;
5893
5894         delayacct_blkio_start();
5895         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5896         ret = schedule_timeout(timeout);
5897         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5898         delayacct_blkio_end();
5899         return ret;
5900 }
5901
5902 /**
5903  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5904  * @policy: scheduling class.
5905  *
5906  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5907  * by a given scheduling class.
5908  */
5909 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5910 {
5911         int ret = -EINVAL;
5912
5913         switch (policy) {
5914         case SCHED_FIFO:
5915         case SCHED_RR:
5916                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5917                 break;
5918         case SCHED_NORMAL:
5919         case SCHED_BATCH:
5920         case SCHED_IDLE:
5921                 ret = 0;
5922                 break;
5923         }
5924         return ret;
5925 }
5926
5927 /**
5928  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5929  * @policy: scheduling class.
5930  *
5931  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5932  * by a given scheduling class.
5933  */
5934 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5935 {
5936         int ret = -EINVAL;
5937
5938         switch (policy) {
5939         case SCHED_FIFO:
5940         case SCHED_RR:
5941                 ret = 1;
5942                 break;
5943         case SCHED_NORMAL:
5944         case SCHED_BATCH:
5945         case SCHED_IDLE:
5946                 ret = 0;
5947         }
5948         return ret;
5949 }
5950
5951 /**
5952  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5953  * @pid: pid of the process.
5954  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5955  *
5956  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5957  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5958  */
5959 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5960                 struct timespec __user *, interval)
5961 {
5962         struct task_struct *p;
5963         unsigned int time_slice;
5964         int retval;
5965         struct timespec t;
5966
5967         if (pid < 0)
5968                 return -EINVAL;
5969
5970         retval = -ESRCH;
5971         read_lock(&tasklist_lock);
5972         p = find_process_by_pid(pid);
5973         if (!p)
5974                 goto out_unlock;
5975
5976         retval = security_task_getscheduler(p);
5977         if (retval)
5978                 goto out_unlock;
5979
5980         /*
5981          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5982          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5983          */
5984         time_slice = 0;
5985         if (p->policy == SCHED_RR) {
5986                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5987         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5988                 struct sched_entity *se = &p->se;
5989                 unsigned long flags;
5990                 struct rq *rq;
5991
5992                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5993                 if (rq->cfs.load.weight)
5994                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5995                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5996         }
5997         read_unlock(&tasklist_lock);
5998         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5999         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6000         return retval;
6001
6002 out_unlock:
6003         read_unlock(&tasklist_lock);
6004         return retval;
6005 }
6006
6007 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6008
6009 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6010 {
6011         unsigned long free = 0;
6012         unsigned state;
6013
6014         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6015         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6016                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6017 #if BITS_PER_LONG == 32
6018         if (state == TASK_RUNNING)
6019                 printk(KERN_CONT " running  ");
6020         else
6021                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6022 #else
6023         if (state == TASK_RUNNING)
6024                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6025         else
6026                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6027 #endif
6028 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6029         free = stack_not_used(p);
6030 #endif
6031         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6032                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6033
6034         show_stack(p, NULL);
6035 }
6036
6037 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6038 {
6039         struct task_struct *g, *p;
6040
6041 #if BITS_PER_LONG == 32
6042         printk(KERN_INFO
6043                 "  task                PC stack   pid father\n");
6044 #else
6045         printk(KERN_INFO
6046                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6047 #endif
6048         read_lock(&tasklist_lock);
6049         do_each_thread(g, p) {
6050                 /*
6051                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6052                  * console might take alot of time:
6053                  */
6054                 touch_nmi_watchdog();
6055                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6056                         sched_show_task(p);
6057         } while_each_thread(g, p);
6058
6059         touch_all_softlockup_watchdogs();
6060
6061 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6062         sysrq_sched_debug_show();
6063 #endif
6064         read_unlock(&tasklist_lock);
6065         /*
6066          * Only show locks if all tasks are dumped:
6067          */
6068         if (state_filter == -1)
6069                 debug_show_all_locks();
6070 }
6071
6072 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6073 {
6074         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6075 }
6076
6077 /**
6078  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6079  * @idle: task in question
6080  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6081  *
6082  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6083  * flag, to make booting more robust.
6084  */
6085 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6086 {
6087         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6088         unsigned long flags;
6089
6090         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6091
6092         __sched_fork(idle);
6093         idle->se.exec_start = sched_clock();
6094
6095         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6096         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6097         __set_task_cpu(idle, cpu);
6098
6099         rq->curr = rq->idle = idle;
6100 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6101         idle->oncpu = 1;
6102 #endif
6103         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6104
6105         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6106 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6107         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6108 #else
6109         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6110 #endif
6111         /*
6112          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6113          */
6114         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6115         ftrace_graph_init_task(idle);
6116 }
6117
6118 /*
6119  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6120  * indicates which cpus entered this state. This is used
6121  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6122  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6123  * always be CPU_BITS_NONE.
6124  */
6125 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6126
6127 /*
6128  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6129  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6130  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6131  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6132  * number of CPUs.
6133  *
6134  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6135  */
6136 static inline void sched_init_granularity(void)
6137 {
6138         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6139         const unsigned long limit = 200000000;
6140
6141         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6142         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6143                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6144
6145         sysctl_sched_latency *= factor;
6146         if (sysctl_sched_latency > limit)
6147                 sysctl_sched_latency = limit;
6148
6149         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6150
6151         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6152 }
6153
6154 #ifdef CONFIG_SMP
6155 /*
6156  * This is how migration works:
6157  *
6158  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6159  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6160  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6161  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6162  *    thread off the CPU)
6163  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6164  *    task is still in the wrong runqueue.
6165  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6166  *    it and puts it into the right queue.
6167  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6168  * 7) we wake up and the migration is done.
6169  */
6170
6171 /*
6172  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6173  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6174  * is removed from the allowed bitmask.
6175  *
6176  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6177  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6178  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6179  */
6180 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6181 {
6182         struct migration_req req;
6183         unsigned long flags;
6184         struct rq *rq;
6185         int ret = 0;
6186
6187         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6188         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6189                 ret = -EINVAL;
6190                 goto out;
6191         }
6192
6193         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6194                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6195                 ret = -EINVAL;
6196                 goto out;
6197         }
6198
6199         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6200                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6201         else {
6202                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6203                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6204         }
6205
6206         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6207         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6208                 goto out;
6209
6210         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6211                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6212                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6213                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6214                 wait_for_completion(&req.done);
6215                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6216                 return 0;
6217         }
6218 out:
6219         task_rq_unlock(rq, &flags);
6220
6221         return ret;
6222 }
6223 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6224
6225 /*
6226  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6227  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6228  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6229  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6230  *
6231  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6232  * as the task is no longer on this CPU.
6233  *
6234  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6235  */
6236 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6237 {
6238         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6239         int ret = 0, on_rq;
6240
6241         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6242                 return ret;
6243
6244         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6245         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6246
6247         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6248         /* Already moved. */
6249         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6250                 goto done;
6251         /* Affinity changed (again). */
6252         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6253                 goto fail;
6254
6255         on_rq = p->se.on_rq;
6256         if (on_rq)
6257                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6258
6259         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6260         if (on_rq) {
6261                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6262                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6263         }
6264 done:
6265         ret = 1;
6266 fail:
6267         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6268         return ret;
6269 }
6270
6271 /*
6272  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6273  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6274  * another runqueue.
6275  */
6276 static int migration_thread(void *data)
6277 {
6278         int cpu = (long)data;
6279         struct rq *rq;
6280
6281         rq = cpu_rq(cpu);
6282         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6283
6284         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6285         while (!kthread_should_stop()) {
6286                 struct migration_req *req;
6287                 struct list_head *head;
6288
6289                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6290
6291                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6292                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6293                         goto wait_to_die;
6294                 }
6295
6296                 if (rq->active_balance) {
6297                         active_load_balance(rq, cpu);
6298                         rq->active_balance = 0;
6299                 }
6300
6301                 head = &rq->migration_queue;
6302
6303                 if (list_empty(head)) {
6304                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6305                         schedule();
6306                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6307                         continue;
6308                 }
6309                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6310                 list_del_init(head->next);
6311
6312                 spin_unlock(&rq->lock);
6313                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6314                 local_irq_enable();
6315
6316                 complete(&req->done);
6317         }
6318         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6319         return 0;
6320
6321 wait_to_die:
6322         /* Wait for kthread_stop */
6323         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6324         while (!kthread_should_stop()) {
6325                 schedule();
6326                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6327         }
6328         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6329         return 0;
6330 }
6331
6332 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6333
6334 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6335 {
6336         int ret;
6337
6338         local_irq_disable();
6339         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6340         local_irq_enable();
6341         return ret;
6342 }
6343
6344 /*
6345  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6346  */
6347 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6348 {
6349         int dest_cpu;
6350         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6351
6352 again:
6353         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6354         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6355                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6356                         goto move;
6357
6358         /* Any allowed, online CPU? */
6359         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6360         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6361                 goto move;
6362
6363         /* No more Mr. Nice Guy. */
6364         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6365                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6366                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6367
6368                 /*
6369                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6370                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6371                  * leave kernel.
6372                  */
6373                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6374                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6375                                "longer affine to cpu%d\n",
6376                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6377                 }
6378         }
6379
6380 move:
6381         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6382         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6383                 goto again;
6384 }
6385
6386 /*
6387  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6388  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6389  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6390  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6391  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6392  */
6393 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6394 {
6395         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6396         unsigned long flags;
6397
6398         local_irq_save(flags);
6399         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6400         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6401         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6402         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6403         local_irq_restore(flags);
6404 }
6405
6406 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6407 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6408 {
6409         struct task_struct *p, *t;
6410
6411         read_lock(&tasklist_lock);
6412
6413         do_each_thread(t, p) {
6414                 if (p == current)
6415                         continue;
6416
6417                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6418                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6419         } while_each_thread(t, p);
6420
6421         read_unlock(&tasklist_lock);
6422 }
6423
6424 /*
6425  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6426  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6427  * Used by CPU offline code.
6428  */
6429 void sched_idle_next(void)
6430 {
6431         int this_cpu = smp_processor_id();
6432         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6433         struct task_struct *p = rq->idle;
6434         unsigned long flags;
6435
6436         /* cpu has to be offline */
6437         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6438
6439         /*
6440          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6441          * and interrupts disabled on the current cpu.
6442          */
6443         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6444
6445         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6446
6447         update_rq_clock(rq);
6448         activate_task(rq, p, 0);
6449
6450         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6451 }
6452
6453 /*
6454  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6455  * offline.
6456  */
6457 void idle_task_exit(void)
6458 {
6459         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6460
6461         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6462
6463         if (mm != &init_mm)
6464                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6465         mmdrop(mm);
6466 }
6467
6468 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6469 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6470 {
6471         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6472
6473         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6474         BUG_ON(!p->exit_state);
6475
6476         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6477         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6478
6479         get_task_struct(p);
6480
6481         /*
6482          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6483          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6484          * fine.
6485          */
6486         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6487         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6488         spin_lock_irq(&rq->lock);
6489
6490         put_task_struct(p);
6491 }
6492
6493 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6494 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6495 {
6496         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6497         struct task_struct *next;
6498
6499         for ( ; ; ) {
6500                 if (!rq->nr_running)
6501                         break;
6502                 update_rq_clock(rq);
6503                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6504                 if (!next)
6505                         break;
6506                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6507                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6508
6509         }
6510 }
6511 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6512
6513 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6514
6515 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6516         {
6517                 .procname       = "sched_domain",
6518                 .mode           = 0555,
6519         },
6520         {0, },
6521 };
6522
6523 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6524         {
6525                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6526                 .procname       = "kernel",
6527                 .mode           = 0555,
6528                 .child          = sd_ctl_dir,
6529         },
6530         {0, },
6531 };
6532
6533 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6534 {
6535         struct ctl_table *entry =
6536                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6537
6538         return entry;
6539 }
6540
6541 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6542 {
6543         struct ctl_table *entry;
6544
6545         /*
6546          * In the intermediate directories, both the child directory and
6547          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6548          * will always be set. In the lowest directory the names are
6549          * static strings and all have proc handlers.
6550          */
6551         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6552                 if (entry->child)
6553                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6554                 if (entry->proc_handler == NULL)
6555                         kfree(entry->procname);
6556         }
6557
6558         kfree(*tablep);
6559         *tablep = NULL;
6560 }
6561
6562 static void
6563 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6564                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6565                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6566 {
6567         entry->procname = procname;
6568         entry->data = data;
6569         entry->maxlen = maxlen;
6570         entry->mode = mode;
6571         entry->proc_handler = proc_handler;
6572 }
6573
6574 static struct ctl_table *
6575 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6576 {
6577         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6578
6579         if (table == NULL)
6580                 return NULL;
6581
6582         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6583                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6584         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6585                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6586         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6587                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6588         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6589                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6590         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6591                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6592         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6593                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6594         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6595                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6596         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6597                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6598         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6599                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6600         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6601                 &sd->cache_nice_tries,
6602                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6603         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6604                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6605         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6606                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6607         /* &table[12] is terminator */
6608
6609         return table;
6610 }
6611
6612 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6613 {
6614         struct ctl_table *entry, *table;
6615         struct sched_domain *sd;
6616         int domain_num = 0, i;
6617         char buf[32];
6618
6619         for_each_domain(cpu, sd)
6620                 domain_num++;
6621         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6622         if (table == NULL)
6623                 return NULL;
6624
6625         i = 0;
6626         for_each_domain(cpu, sd) {
6627                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6628                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6629                 entry->mode = 0555;
6630                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6631                 entry++;
6632                 i++;
6633         }
6634         return table;
6635 }
6636
6637 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6638 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6639 {
6640         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6641         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6642         char buf[32];
6643
6644         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6645         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6646
6647         if (entry == NULL)
6648                 return;
6649
6650         for_each_online_cpu(i) {
6651                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6652                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6653                 entry->mode = 0555;
6654                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6655                 entry++;
6656         }
6657
6658         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6659         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6660 }
6661
6662 /* may be called multiple times per register */
6663 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6664 {
6665         if (sd_sysctl_header)
6666                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6667         sd_sysctl_header = NULL;
6668         if (sd_ctl_dir[0].child)
6669                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6670 }
6671 #else
6672 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6673 {
6674 }
6675 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6676 {
6677 }
6678 #endif
6679
6680 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6681 {
6682         if (!rq->online) {
6683                 const struct sched_class *class;
6684
6685                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6686                 rq->online = 1;
6687
6688                 for_each_class(class) {
6689                         if (class->rq_online)
6690                                 class->rq_online(rq);
6691                 }
6692         }
6693 }
6694
6695 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6696 {
6697         if (rq->online) {
6698                 const struct sched_class *class;
6699
6700                 for_each_class(class) {
6701                         if (class->rq_offline)
6702                                 class->rq_offline(rq);
6703                 }
6704
6705                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6706                 rq->online = 0;
6707         }
6708 }
6709
6710 /*
6711  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6712  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6713  */
6714 static int __cpuinit
6715 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6716 {
6717         struct task_struct *p;
6718         int cpu = (long)hcpu;
6719         unsigned long flags;
6720         struct rq *rq;
6721
6722         switch (action) {
6723
6724         case CPU_UP_PREPARE:
6725         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6726                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6727                 if (IS_ERR(p))
6728                         return NOTIFY_BAD;
6729                 kthread_bind(p, cpu);
6730                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6731                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6732                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6733                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6734                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6735                 break;
6736
6737         case CPU_ONLINE:
6738         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6739                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6740                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6741
6742                 /* Update our root-domain */
6743                 rq = cpu_rq(cpu);
6744                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6745                 if (rq->rd) {
6746                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6747
6748                         set_rq_online(rq);
6749                 }
6750                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6751                 break;
6752
6753 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6754         case CPU_UP_CANCELED:
6755         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6756                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6757                         break;
6758                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6759                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6760                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6761                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6762                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6763                 break;
6764
6765         case CPU_DEAD:
6766         case CPU_DEAD_FROZEN:
6767                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6768                 migrate_live_tasks(cpu);
6769                 rq = cpu_rq(cpu);
6770                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6771                 rq->migration_thread = NULL;
6772                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6773                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6774                 update_rq_clock(rq);
6775                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6776                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6777                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6778                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6779                 migrate_dead_tasks(cpu);
6780                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6781                 cpuset_unlock();
6782                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6783                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6784
6785                 /*
6786                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6787                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6788                  * the requestors.
6789                  */
6790                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6791                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6792                         struct migration_req *req;
6793
6794                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6795                                          struct migration_req, list);
6796                         list_del_init(&req->list);
6797                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6798                         complete(&req->done);
6799                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6800                 }
6801                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6802                 break;
6803
6804         case CPU_DYING:
6805         case CPU_DYING_FROZEN:
6806                 /* Update our root-domain */
6807                 rq = cpu_rq(cpu);
6808                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6809                 if (rq->rd) {
6810                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6811                         set_rq_offline(rq);
6812                 }
6813                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6814                 break;
6815 #endif
6816         }
6817         return NOTIFY_OK;
6818 }
6819
6820 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6821  * happens before everything else.
6822  */
6823 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6824         .notifier_call = migration_call,
6825         .priority = 10
6826 };
6827
6828 static int __init migration_init(void)
6829 {
6830         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6831         int err;
6832
6833         /* Start one for the boot CPU: */
6834         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6835         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6836         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6837         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6838
6839         return err;
6840 }
6841 early_initcall(migration_init);
6842 #endif
6843
6844 #ifdef CONFIG_SMP
6845
6846 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6847
6848 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6849                                   struct cpumask *groupmask)
6850 {
6851         struct sched_group *group = sd->groups;
6852         char str[256];
6853
6854         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str),