ftrace: trace curr/next tasks
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
108  * Timeslices get refilled after they expire.
109  */
110 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
111
112 /*
113  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
114  */
115 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 struct rt_bandwidth {
159         /* nests inside the rq lock: */
160         spinlock_t              rt_runtime_lock;
161         ktime_t                 rt_period;
162         u64                     rt_runtime;
163         struct hrtimer          rt_period_timer;
164 };
165
166 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
167
168 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
169
170 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
171 {
172         struct rt_bandwidth *rt_b =
173                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
174         ktime_t now;
175         int overrun;
176         int idle = 0;
177
178         for (;;) {
179                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
180                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
181
182                 if (!overrun)
183                         break;
184
185                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
186         }
187
188         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
189 }
190
191 static
192 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
193 {
194         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
195         rt_b->rt_runtime = runtime;
196
197         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
198
199         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
200                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
201         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
202         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
203 }
204
205 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
206 {
207         ktime_t now;
208
209         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
210                 return;
211
212         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
213                 return;
214
215         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
216         for (;;) {
217                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
218                         break;
219
220                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
221                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
222                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
223                               rt_b->rt_period_timer.expires,
224                               HRTIMER_MODE_ABS);
225         }
226         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
227 }
228
229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
230 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
231 {
232         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
233 }
234 #endif
235
236 /*
237  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
238  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
239  */
240 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
241
242 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
253         struct cgroup_subsys_state css;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /*
282  * Root task group.
283  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
284  *      be a child to this group.
285  */
286 struct task_group root_task_group;
287
288 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
289 /* Default task group's sched entity on each cpu */
290 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
291 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
293 #endif
294
295 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
297 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
298 #endif
299 #else
300 #define root_task_group init_task_group
301 #endif
302
303 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
304  * a task group's cpu shares.
305  */
306 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
310 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
311 #else
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313 #endif
314
315 /*
316  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
317  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
318  *  limitation from this.)
319  */
320 #define MIN_SHARES      2
321 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 #else
362
363 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
364
365 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
366
367 /* CFS-related fields in a runqueue */
368 struct cfs_rq {
369         struct load_weight load;
370         unsigned long nr_running;
371
372         u64 exec_clock;
373         u64 min_vruntime;
374
375         struct rb_root tasks_timeline;
376         struct rb_node *rb_leftmost;
377
378         struct list_head tasks;
379         struct list_head *balance_iterator;
380
381         /*
382          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
383          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
384          */
385         struct sched_entity *curr, *next;
386
387         unsigned long nr_spread_over;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
391
392         /*
393          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
394          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
395          * (like users, containers etc.)
396          *
397          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
398          * list is used during load balance.
399          */
400         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
401         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
402
403 #ifdef CONFIG_SMP
404         unsigned long task_weight;
405         unsigned long shares;
406         /*
407          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
408          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
409          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
410          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
411          * but more should not be needed anyway.
412          */
413         struct aggregate_struct {
414                 /*
415                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
416                  *
417                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418                  * this group.
419                  */
420                 unsigned long load;
421
422                 /*
423                  * part of the group weight distributed to this span.
424                  */
425                 unsigned long shares;
426
427                 /*
428                  * The sum of all runqueue weights within this span.
429                  */
430                 unsigned long rq_weight;
431
432                 /*
433                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
434                  * influence by moving tasks around.
435                  */
436                 unsigned long task_weight;
437         } aggregate;
438 #endif
439 #endif
440 };
441
442 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
443 struct rt_rq {
444         struct rt_prio_array active;
445         unsigned long rt_nr_running;
446 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
447         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
448 #endif
449 #ifdef CONFIG_SMP
450         unsigned long rt_nr_migratory;
451         int overloaded;
452 #endif
453         int rt_throttled;
454         u64 rt_time;
455         u64 rt_runtime;
456         /* Nests inside the rq lock: */
457         spinlock_t rt_runtime_lock;
458
459 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
460         unsigned long rt_nr_boosted;
461
462         struct rq *rq;
463         struct list_head leaf_rt_rq_list;
464         struct task_group *tg;
465         struct sched_rt_entity *rt_se;
466 #endif
467 };
468
469 #ifdef CONFIG_SMP
470
471 /*
472  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
473  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
474  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
475  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
476  * object.
477  *
478  */
479 struct root_domain {
480         atomic_t refcount;
481         cpumask_t span;
482         cpumask_t online;
483
484         /*
485          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
486          * one runnable RT task.
487          */
488         cpumask_t rto_mask;
489         atomic_t rto_count;
490 };
491
492 /*
493  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
494  * members (mimicking the global state we have today).
495  */
496 static struct root_domain def_root_domain;
497
498 #endif
499
500 /*
501  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
502  *
503  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
504  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
505  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
506  */
507 struct rq {
508         /* runqueue lock: */
509         spinlock_t lock;
510
511         /*
512          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
513          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
514          */
515         unsigned long nr_running;
516         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
517         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
518         unsigned char idle_at_tick;
519 #ifdef CONFIG_NO_HZ
520         unsigned long last_tick_seen;
521         unsigned char in_nohz_recently;
522 #endif
523         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
524         struct load_weight load;
525         unsigned long nr_load_updates;
526         u64 nr_switches;
527
528         struct cfs_rq cfs;
529         struct rt_rq rt;
530
531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
532         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
533         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
536         struct list_head leaf_rt_rq_list;
537 #endif
538
539         /*
540          * This is part of a global counter where only the total sum
541          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
542          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
543          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
544          */
545         unsigned long nr_uninterruptible;
546
547         struct task_struct *curr, *idle;
548         unsigned long next_balance;
549         struct mm_struct *prev_mm;
550
551         u64 clock;
552
553         atomic_t nr_iowait;
554
555 #ifdef CONFIG_SMP
556         struct root_domain *rd;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         /* For active balancing */
560         int active_balance;
561         int push_cpu;
562         /* cpu of this runqueue: */
563         int cpu;
564
565         struct task_struct *migration_thread;
566         struct list_head migration_queue;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
570         unsigned long hrtick_flags;
571         ktime_t hrtick_expire;
572         struct hrtimer hrtick_timer;
573 #endif
574
575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
576         /* latency stats */
577         struct sched_info rq_sched_info;
578
579         /* sys_sched_yield() stats */
580         unsigned int yld_exp_empty;
581         unsigned int yld_act_empty;
582         unsigned int yld_both_empty;
583         unsigned int yld_count;
584
585         /* schedule() stats */
586         unsigned int sched_switch;
587         unsigned int sched_count;
588         unsigned int sched_goidle;
589
590         /* try_to_wake_up() stats */
591         unsigned int ttwu_count;
592         unsigned int ttwu_local;
593
594         /* BKL stats */
595         unsigned int bkl_count;
596 #endif
597         struct lock_class_key rq_lock_key;
598 };
599
600 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
601
602 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
603 {
604         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 /*
617  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
618  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
619  *
620  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
621  * preempt-disabled sections.
622  */
623 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
624         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
625
626 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
627 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
628 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
629 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
630
631 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
632 {
633         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
634 }
635
636 /*
637  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
638  */
639 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
640 # define const_debug __read_mostly
641 #else
642 # define const_debug static const
643 #endif
644
645 /*
646  * Debugging: various feature bits
647  */
648
649 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
650         __SCHED_FEAT_##name ,
651
652 enum {
653 #include "sched_features.h"
654 };
655
656 #undef SCHED_FEAT
657
658 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
659         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
660
661 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
662 #include "sched_features.h"
663         0;
664
665 #undef SCHED_FEAT
666
667 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
668 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
669         #name ,
670
671 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
672 #include "sched_features.h"
673         NULL
674 };
675
676 #undef SCHED_FEAT
677
678 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
679 {
680         filp->private_data = inode->i_private;
681         return 0;
682 }
683
684 static ssize_t
685 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
686                 size_t cnt, loff_t *ppos)
687 {
688         char *buf;
689         int r = 0;
690         int len = 0;
691         int i;
692
693         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
694                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
695                 len += 4;
696         }
697
698         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
699         if (!buf)
700                 return -ENOMEM;
701
702         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
703                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
704                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
705                 else
706                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
707         }
708
709         r += sprintf(buf + r, "\n");
710         WARN_ON(r >= len + 2);
711
712         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
713
714         kfree(buf);
715
716         return r;
717 }
718
719 static ssize_t
720 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
721                 size_t cnt, loff_t *ppos)
722 {
723         char buf[64];
724         char *cmp = buf;
725         int neg = 0;
726         int i;
727
728         if (cnt > 63)
729                 cnt = 63;
730
731         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
732                 return -EFAULT;
733
734         buf[cnt] = 0;
735
736         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
737                 neg = 1;
738                 cmp += 3;
739         }
740
741         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
742                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
743
744                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
745                         if (neg)
746                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
747                         else
748                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
749                         break;
750                 }
751         }
752
753         if (!sched_feat_names[i])
754                 return -EINVAL;
755
756         filp->f_pos += cnt;
757
758         return cnt;
759 }
760
761 static struct file_operations sched_feat_fops = {
762         .open   = sched_feat_open,
763         .read   = sched_feat_read,
764         .write  = sched_feat_write,
765 };
766
767 static __init int sched_init_debug(void)
768 {
769         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
770                         &sched_feat_fops);
771
772         return 0;
773 }
774 late_initcall(sched_init_debug);
775
776 #endif
777
778 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
779
780 /*
781  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
782  * Limited because this is done with IRQs disabled.
783  */
784 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
785
786 /*
787  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
788  * default: 1s
789  */
790 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
791
792 static __read_mostly int scheduler_running;
793
794 /*
795  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
796  * default: 0.95s
797  */
798 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
799
800 static inline u64 global_rt_period(void)
801 {
802         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
803 }
804
805 static inline u64 global_rt_runtime(void)
806 {
807         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
808                 return RUNTIME_INF;
809
810         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
811 }
812
813 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
814
815 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
816 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
817
818 /*
819  * Global lock which we take every now and then to synchronize
820  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
821  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
822  * it's good enough for tracing:
823  */
824 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
825 static unsigned long long prev_global_time;
826
827 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
828 {
829         /*
830          * We want this inlined, to not get tracer function calls
831          * in this critical section:
832          */
833         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
834         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
835
836         if (time < prev_global_time) {
837                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
838                 time = prev_global_time;
839         } else {
840                 prev_global_time = time;
841         }
842
843         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
844         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
845
846         return time;
847 }
848
849 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
850 {
851         unsigned long long now;
852
853         /*
854          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
855          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
856          */
857         if (unlikely(!scheduler_running))
858                 return 0;
859
860         now = sched_clock_cpu(cpu);
861
862         return now;
863 }
864
865 /*
866  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
867  * clock constructed from sched_clock():
868  */
869 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
870 {
871         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
872         unsigned long flags;
873
874         local_irq_save(flags);
875         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
876         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
877         delta_time = time-prev_cpu_time;
878
879         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
880                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
881                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
882         }
883         local_irq_restore(flags);
884
885         return time;
886 }
887 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
888
889 #ifndef prepare_arch_switch
890 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
891 #endif
892 #ifndef finish_arch_switch
893 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
894 #endif
895
896 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
897 {
898         return rq->curr == p;
899 }
900
901 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         return task_current(rq, p);
905 }
906
907 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
908 {
909 }
910
911 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
912 {
913 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
914         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
915         rq->lock.owner = current;
916 #endif
917         /*
918          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
919          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
920          * prev into current:
921          */
922         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
923
924         spin_unlock_irq(&rq->lock);
925 }
926
927 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
928 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         return p->oncpu;
932 #else
933         return task_current(rq, p);
934 #endif
935 }
936
937 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
938 {
939 #ifdef CONFIG_SMP
940         /*
941          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
942          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
943          * here.
944          */
945         next->oncpu = 1;
946 #endif
947 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
948         spin_unlock_irq(&rq->lock);
949 #else
950         spin_unlock(&rq->lock);
951 #endif
952 }
953
954 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
955 {
956 #ifdef CONFIG_SMP
957         /*
958          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
959          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
960          * finished.
961          */
962         smp_wmb();
963         prev->oncpu = 0;
964 #endif
965 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         local_irq_enable();
967 #endif
968 }
969 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
970
971 /*
972  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
973  * Must be called interrupts disabled.
974  */
975 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         for (;;) {
979                 struct rq *rq = task_rq(p);
980                 spin_lock(&rq->lock);
981                 if (likely(rq == task_rq(p)))
982                         return rq;
983                 spin_unlock(&rq->lock);
984         }
985 }
986
987 /*
988  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
989  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
990  * explicitly disabling preemption.
991  */
992 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
993         __acquires(rq->lock)
994 {
995         struct rq *rq;
996
997         for (;;) {
998                 local_irq_save(*flags);
999                 rq = task_rq(p);
1000                 spin_lock(&rq->lock);
1001                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1002                         return rq;
1003                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1004         }
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1035
1036 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1037 {
1038         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1042 /*
1043  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1044  *
1045  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1046  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1047  * reschedule event.
1048  *
1049  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1050  * rq->lock.
1051  */
1052 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1053 {
1054         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1055 }
1056
1057 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1058 {
1059         unsigned long flags;
1060
1061         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1062         resched_task(rq->curr);
1063         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1064 }
1065
1066 enum {
1067         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1068         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1069         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1070 };
1071
1072 /*
1073  * Use hrtick when:
1074  *  - enabled by features
1075  *  - hrtimer is actually high res
1076  */
1077 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1078 {
1079         if (!sched_feat(HRTICK))
1080                 return 0;
1081         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1082                 return 0;
1083         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Called to set the hrtick timer state.
1088  *
1089  * called with rq->lock held and irqs disabled
1090  */
1091 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1092 {
1093         assert_spin_locked(&rq->lock);
1094
1095         /*
1096          * preempt at: now + delay
1097          */
1098         rq->hrtick_expire =
1099                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1100         /*
1101          * indicate we need to program the timer
1102          */
1103         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1104         if (reset)
1105                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1106
1107         /*
1108          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1109          * forced reschedule.
1110          */
1111         if (reset)
1112                 resched_hrt(rq->curr);
1113 }
1114
1115 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1116 {
1117         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1118                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Update the timer from the possible pending state.
1123  */
1124 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1125 {
1126         ktime_t time;
1127         int set, reset;
1128         unsigned long flags;
1129
1130         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1131
1132         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1133         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1134         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1135         time = rq->hrtick_expire;
1136         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1137         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1138
1139         if (set) {
1140                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1141                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1142                         resched_rq(rq);
1143         } else
1144                 hrtick_clear(rq);
1145 }
1146
1147 /*
1148  * High-resolution timer tick.
1149  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1150  */
1151 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1152 {
1153         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1154
1155         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1156
1157         spin_lock(&rq->lock);
1158         update_rq_clock(rq);
1159         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1160         spin_unlock(&rq->lock);
1161
1162         return HRTIMER_NORESTART;
1163 }
1164
1165 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1166 {
1167         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1168         unsigned long flags;
1169
1170         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1171         rq->hrtick_flags = 0;
1172         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1173         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1174
1175         hrtick_clear(rq);
1176 }
1177
1178 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1179 {
1180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1181         unsigned long flags;
1182
1183         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1184         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1185         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1186 }
1187
1188 static int
1189 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1190 {
1191         int cpu = (int)(long)hcpu;
1192
1193         switch (action) {
1194         case CPU_UP_CANCELED:
1195         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1196         case CPU_DOWN_PREPARE:
1197         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1198         case CPU_DEAD:
1199         case CPU_DEAD_FROZEN:
1200                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1201                 return NOTIFY_OK;
1202
1203         case CPU_UP_PREPARE:
1204         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1205         case CPU_DOWN_FAILED:
1206         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1207         case CPU_ONLINE:
1208         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1209                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1210                 return NOTIFY_OK;
1211         }
1212
1213         return NOTIFY_DONE;
1214 }
1215
1216 static void init_hrtick(void)
1217 {
1218         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1219 }
1220
1221 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1222 {
1223         rq->hrtick_flags = 0;
1224         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1225         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1226         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1227 }
1228
1229 void hrtick_resched(void)
1230 {
1231         struct rq *rq;
1232         unsigned long flags;
1233
1234         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1235                 return;
1236
1237         local_irq_save(flags);
1238         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1239         hrtick_set(rq);
1240         local_irq_restore(flags);
1241 }
1242 #else
1243 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1244 {
1245 }
1246
1247 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1248 {
1249 }
1250
1251 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1252 {
1253 }
1254
1255 void hrtick_resched(void)
1256 {
1257 }
1258
1259 static inline void init_hrtick(void)
1260 {
1261 }
1262 #endif
1263
1264 /*
1265  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1266  *
1267  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1268  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1269  * the target CPU.
1270  */
1271 #ifdef CONFIG_SMP
1272
1273 #ifndef tsk_is_polling
1274 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1275 #endif
1276
1277 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1278 {
1279         int cpu;
1280
1281         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1282
1283         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1284                 return;
1285
1286         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1287
1288         cpu = task_cpu(p);
1289         if (cpu == smp_processor_id())
1290                 return;
1291
1292         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1293         smp_mb();
1294         if (!tsk_is_polling(p))
1295                 smp_send_reschedule(cpu);
1296 }
1297
1298 static void resched_cpu(int cpu)
1299 {
1300         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1301         unsigned long flags;
1302
1303         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1304                 return;
1305         resched_task(cpu_curr(cpu));
1306         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1307 }
1308
1309 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1310 /*
1311  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1312  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1313  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1314  * idle system the next event might even be infinite time into the
1315  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1316  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1317  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1318  * wheel for the next timer event.
1319  */
1320 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1321 {
1322         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1323
1324         if (cpu == smp_processor_id())
1325                 return;
1326
1327         /*
1328          * This is safe, as this function is called with the timer
1329          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1330          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1331          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1332          * timer into account automatically.
1333          */
1334         if (rq->curr != rq->idle)
1335                 return;
1336
1337         /*
1338          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1339          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1340          * idle task through an additional NOOP schedule()
1341          */
1342         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1343
1344         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1345         smp_mb();
1346         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1347                 smp_send_reschedule(cpu);
1348 }
1349 #endif
1350
1351 #else
1352 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1353 {
1354         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1355         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1356 }
1357 #endif
1358
1359 #if BITS_PER_LONG == 32
1360 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1361 #else
1362 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1363 #endif
1364
1365 #define WMULT_SHIFT     32
1366
1367 /*
1368  * Shift right and round:
1369  */
1370 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1371
1372 /*
1373  * delta *= weight / lw
1374  */
1375 static unsigned long
1376 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1377                 struct load_weight *lw)
1378 {
1379         u64 tmp;
1380
1381         if (!lw->inv_weight)
1382                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1383
1384         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1385         /*
1386          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1387          */
1388         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1389                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1390                         WMULT_SHIFT/2);
1391         else
1392                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1393
1394         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1395 }
1396
1397 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1398 {
1399         lw->weight += inc;
1400         lw->inv_weight = 0;
1401 }
1402
1403 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1404 {
1405         lw->weight -= dec;
1406         lw->inv_weight = 0;
1407 }
1408
1409 /*
1410  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1411  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1412  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1413  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1414  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1415  * slice expiry etc.
1416  */
1417
1418 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1419 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1420
1421 /*
1422  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1423  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1424  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1425  * that remained on nice 0.
1426  *
1427  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1428  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1429  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1430  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1431  * the relative distance between them is ~25%.)
1432  */
1433 static const int prio_to_weight[40] = {
1434  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1435  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1436  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1437  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1438  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1439  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1440  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1441  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1442 };
1443
1444 /*
1445  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1446  *
1447  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1448  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1449  * into multiplications:
1450  */
1451 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1452  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1453  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1454  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1455  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1456  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1457  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1458  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1459  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1460 };
1461
1462 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1463
1464 /*
1465  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1466  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1467  * structures to the load-balancing proper:
1468  */
1469 struct rq_iterator {
1470         void *arg;
1471         struct task_struct *(*start)(void *);
1472         struct task_struct *(*next)(void *);
1473 };
1474
1475 #ifdef CONFIG_SMP
1476 static unsigned long
1477 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1478               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1479               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1480               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1481
1482 static int
1483 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1484                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1485                    struct rq_iterator *iterator);
1486 #endif
1487
1488 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1489 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1490 #else
1491 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1492 #endif
1493
1494 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1495 {
1496         update_load_add(&rq->load, load);
1497 }
1498
1499 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1500 {
1501         update_load_sub(&rq->load, load);
1502 }
1503
1504 #ifdef CONFIG_SMP
1505 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1506 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1507 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1508 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1509
1510 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1511
1512 /*
1513  * Group load balancing.
1514  *
1515  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1516  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1517  *
1518  *         root          1 - thread
1519  *         / | \         A - group
1520  *        A  1  B
1521  *       /|\   / \
1522  *      C 2 D 3   4
1523  *      |   |
1524  *      5   6
1525  *
1526  * load:
1527  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1528  *    which equals 1/9-th of the total load.
1529  *
1530  * shares:
1531  *    The weight of this group on the selected cpus.
1532  *
1533  * rq_weight:
1534  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1535  *    B would get 2.
1536  *
1537  * task_weight:
1538  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1539  *    get 1, B gets 2.
1540  */
1541
1542 static inline struct aggregate_struct *
1543 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1544 {
1545         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1546 }
1547
1548 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1549
1550 /*
1551  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1552  * leaving it for the final time.
1553  */
1554 static
1555 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1556                          struct sched_domain *sd)
1557 {
1558         struct task_group *parent, *child;
1559
1560         rcu_read_lock();
1561         parent = &root_task_group;
1562 down:
1563         (*down)(parent, sd);
1564         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1565                 parent = child;
1566                 goto down;
1567
1568 up:
1569                 continue;
1570         }
1571         (*up)(parent, sd);
1572
1573         child = parent;
1574         parent = parent->parent;
1575         if (parent)
1576                 goto up;
1577         rcu_read_unlock();
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1582  */
1583 static
1584 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1585 {
1586         unsigned long rq_weight = 0;
1587         unsigned long task_weight = 0;
1588         int i;
1589
1590         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1591                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1592                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1593         }
1594
1595         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1596         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1601  */
1602 static
1603 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1604 {
1605         unsigned long shares = 0;
1606         int i;
1607
1608         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1609                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1610
1611         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1612                 shares = tg->shares;
1613
1614         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1619  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1620  */
1621 static
1622 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1623 {
1624         unsigned long load;
1625
1626         if (!tg->parent) {
1627                 int i;
1628
1629                 load = 0;
1630                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1631                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1632
1633         } else {
1634                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1635
1636                 /*
1637                  * shares is our weight in the parent's rq so
1638                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1639                  */
1640                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1641                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1642         }
1643
1644         aggregate(tg, sd)->load = load;
1645 }
1646
1647 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1648
1649 /*
1650  * Calculate and set the cpu's group shares.
1651  */
1652 static void
1653 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1654                           int tcpu)
1655 {
1656         int boost = 0;
1657         unsigned long shares;
1658         unsigned long rq_weight;
1659
1660         if (!tg->se[tcpu])
1661                 return;
1662
1663         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1664
1665         /*
1666          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1667          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1668          * get delayed by group starvation.
1669          */
1670         if (!rq_weight) {
1671                 boost = 1;
1672                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1673         }
1674
1675         /*
1676          *           \Sum shares * rq_weight
1677          * shares =  -----------------------
1678          *               \Sum rq_weight
1679          *
1680          */
1681         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1682         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1683
1684         /*
1685          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1686          */
1687         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1688
1689         if (shares < MIN_SHARES)
1690                 shares = MIN_SHARES;
1691         else if (shares > MAX_SHARES)
1692                 shares = MAX_SHARES;
1693
1694         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1699  * task went to.
1700  */
1701 static void
1702 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1703                     int scpu, int dcpu)
1704 {
1705         unsigned long shares;
1706
1707         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1708
1709         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1710         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1711
1712         /*
1713          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1714          * above redistribution.
1715          */
1716         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1717         if (shares)
1718                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1723  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1724  */
1725 static void
1726 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1727                   int scpu, int dcpu)
1728 {
1729         while (tg) {
1730                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1731                 tg = tg->parent;
1732         }
1733 }
1734
1735 static
1736 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1737 {
1738         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1739         int i;
1740
1741         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1742                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1743                 unsigned long flags;
1744
1745                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1746                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1747                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1748         }
1749
1750         aggregate_group_shares(tg, sd);
1751
1752         /*
1753          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1754          * above redistribution.
1755          */
1756         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1757         if (shares) {
1758                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1759                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1760         }
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1765  * while walking down the tree.
1766  */
1767 static
1768 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1769 {
1770         aggregate_group_weight(tg, sd);
1771         aggregate_group_shares(tg, sd);
1772         aggregate_group_load(tg, sd);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1777  */
1778 static
1779 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1780 {
1781         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1782 }
1783
1784 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1785
1786 static void __init init_aggregate(void)
1787 {
1788         int i;
1789
1790         for_each_possible_cpu(i)
1791                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1792 }
1793
1794 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1795 {
1796         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1797                 return 0;
1798
1799         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1800         return 1;
1801 }
1802
1803 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1804 {
1805         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1806 }
1807
1808 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1809 {
1810         cfs_rq->shares = shares;
1811 }
1812
1813 #else
1814
1815 static inline void init_aggregate(void)
1816 {
1817 }
1818
1819 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1820 {
1821         return 0;
1822 }
1823
1824 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1825 {
1826 }
1827 #endif
1828
1829 #else /* CONFIG_SMP */
1830
1831 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1832 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1833 {
1834 }
1835 #endif
1836
1837 #endif /* CONFIG_SMP */
1838
1839 #include "sched_stats.h"
1840 #include "sched_idletask.c"
1841 #include "sched_fair.c"
1842 #include "sched_rt.c"
1843 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1844 # include "sched_debug.c"
1845 #endif
1846
1847 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1848
1849 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running++;
1852 }
1853
1854 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1855 {
1856         rq->nr_running--;
1857 }
1858
1859 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1860 {
1861         if (task_has_rt_policy(p)) {
1862                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1863                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1864                 return;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1869          */
1870         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1871                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1872                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1873                 return;
1874         }
1875
1876         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1877         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1878 }
1879
1880 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1881 {
1882         sched_info_queued(p);
1883         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1884         p->se.on_rq = 1;
1885 }
1886
1887 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1888 {
1889         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1890         p->se.on_rq = 0;
1891 }
1892
1893 /*
1894  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1895  */
1896 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1897 {
1898         return p->static_prio;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1903  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1904  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1905  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1906  * estimator recalculates.
1907  */
1908 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1909 {
1910         int prio;
1911
1912         if (task_has_rt_policy(p))
1913                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1914         else
1915                 prio = __normal_prio(p);
1916         return prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1921  * taken into account by the scheduler. This value might
1922  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1923  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1924  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1925  */
1926 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         p->normal_prio = normal_prio(p);
1929         /*
1930          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1931          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1932          * to the normal priority:
1933          */
1934         if (!rt_prio(p->prio))
1935                 return p->normal_prio;
1936         return p->prio;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * activate_task - move a task to the runqueue.
1941  */
1942 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1943 {
1944         if (task_contributes_to_load(p))
1945                 rq->nr_uninterruptible--;
1946
1947         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1948         inc_nr_running(rq);
1949 }
1950
1951 /*
1952  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1953  */
1954 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1955 {
1956         if (task_contributes_to_load(p))
1957                 rq->nr_uninterruptible++;
1958
1959         dequeue_task(rq, p, sleep);
1960         dec_nr_running(rq);
1961 }
1962
1963 /**
1964  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1965  * @p: the task in question.
1966  */
1967 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1968 {
1969         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1970 }
1971
1972 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1973 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1974 {
1975         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1976 }
1977
1978 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1979 {
1980         set_task_rq(p, cpu);
1981 #ifdef CONFIG_SMP
1982         /*
1983          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1984          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1985          * per-task data have been completed by this moment.
1986          */
1987         smp_wmb();
1988         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1989 #endif
1990 }
1991
1992 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1993                                        const struct sched_class *prev_class,
1994                                        int oldprio, int running)
1995 {
1996         if (prev_class != p->sched_class) {
1997                 if (prev_class->switched_from)
1998                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1999                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2000         } else
2001                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_SMP
2005
2006 /*
2007  * Is this task likely cache-hot:
2008  */
2009 static int
2010 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2011 {
2012         s64 delta;
2013
2014         /*
2015          * Buddy candidates are cache hot:
2016          */
2017         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2018                 return 1;
2019
2020         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2021                 return 0;
2022
2023         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2024                 return 1;
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2026                 return 0;
2027
2028         delta = now - p->se.exec_start;
2029
2030         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2031 }
2032
2033
2034 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2035 {
2036         int old_cpu = task_cpu(p);
2037         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2038         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2039                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2040         u64 clock_offset;
2041
2042         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2043
2044 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2045         if (p->se.wait_start)
2046                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2047         if (p->se.sleep_start)
2048                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2049         if (p->se.block_start)
2050                 p->se.block_start -= clock_offset;
2051         if (old_cpu != new_cpu) {
2052                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2053                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2054                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2055         }
2056 #endif
2057         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2058                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2059
2060         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2061 }
2062
2063 struct migration_req {
2064         struct list_head list;
2065
2066         struct task_struct *task;
2067         int dest_cpu;
2068
2069         struct completion done;
2070 };
2071
2072 /*
2073  * The task's runqueue lock must be held.
2074  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2075  */
2076 static int
2077 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2078 {
2079         struct rq *rq = task_rq(p);
2080
2081         /*
2082          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2083          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2084          */
2085         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2086                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2087                 return 0;
2088         }
2089
2090         init_completion(&req->done);
2091         req->task = p;
2092         req->dest_cpu = dest_cpu;
2093         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2094
2095         return 1;
2096 }
2097
2098 /*
2099  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2100  *
2101  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2102  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2103  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2104  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2105  * waiting to become inactive.
2106  */
2107 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2108 {
2109         unsigned long flags;
2110         int running, on_rq;
2111         struct rq *rq;
2112
2113         for (;;) {
2114                 /*
2115                  * We do the initial early heuristics without holding
2116                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2117                  * the runqueue lock when things look like they will
2118                  * work out!
2119                  */
2120                 rq = task_rq(p);
2121
2122                 /*
2123                  * If the task is actively running on another CPU
2124                  * still, just relax and busy-wait without holding
2125                  * any locks.
2126                  *
2127                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2128                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2129                  * But we don't care, since "task_running()" will
2130                  * return false if the runqueue has changed and p
2131                  * is actually now running somewhere else!
2132                  */
2133                 while (task_running(rq, p))
2134                         cpu_relax();
2135
2136                 /*
2137                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2138                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2139                  * just go back and repeat.
2140                  */
2141                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2142                 running = task_running(rq, p);
2143                 on_rq = p->se.on_rq;
2144                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2145
2146                 /*
2147                  * Was it really running after all now that we
2148                  * checked with the proper locks actually held?
2149                  *
2150                  * Oops. Go back and try again..
2151                  */
2152                 if (unlikely(running)) {
2153                         cpu_relax();
2154                         continue;
2155                 }
2156
2157                 /*
2158                  * It's not enough that it's not actively running,
2159                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2160                  * preempted!
2161                  *
2162                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2163                  * running right now), it's preempted, and we should
2164                  * yield - it could be a while.
2165                  */
2166                 if (unlikely(on_rq)) {
2167                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2168                         continue;
2169                 }
2170
2171                 /*
2172                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2173                  * runnable, which means that it will never become
2174                  * running in the future either. We're all done!
2175                  */
2176                 break;
2177         }
2178 }
2179
2180 /***
2181  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2182  * @p: the to-be-kicked thread
2183  *
2184  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2185  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2186  *
2187  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2188  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2189  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2190  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2191  * achieved as well.
2192  */
2193 void kick_process(struct task_struct *p)
2194 {
2195         int cpu;
2196
2197         preempt_disable();
2198         cpu = task_cpu(p);
2199         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2200                 smp_send_reschedule(cpu);
2201         preempt_enable();
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2206  * according to the scheduling class and "nice" value.
2207  *
2208  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2209  * balance conservatively.
2210  */
2211 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2212 {
2213         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2214         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2215
2216         if (type == 0)
2217                 return total;
2218
2219         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2224  * according to the scheduling class and "nice" value.
2225  */
2226 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2227 {
2228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2229         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2230
2231         if (type == 0)
2232                 return total;
2233
2234         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2235 }
2236
2237 /*
2238  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2239  */
2240 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2241 {
2242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2243         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2244         unsigned long n = rq->nr_running;
2245
2246         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2247 }
2248
2249 /*
2250  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2251  * domain.
2252  */
2253 static struct sched_group *
2254 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2255 {
2256         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2257         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2258         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2259         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2260
2261         do {
2262                 unsigned long load, avg_load;
2263                 int local_group;
2264                 int i;
2265
2266                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2267                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2268                         continue;
2269
2270                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2271
2272                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2273                 avg_load = 0;
2274
2275                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2276                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2277                         if (local_group)
2278                                 load = source_load(i, load_idx);
2279                         else
2280                                 load = target_load(i, load_idx);
2281
2282                         avg_load += load;
2283                 }
2284
2285                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2286                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2287                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2288
2289                 if (local_group) {
2290                         this_load = avg_load;
2291                         this = group;
2292                 } else if (avg_load < min_load) {
2293                         min_load = avg_load;
2294                         idlest = group;
2295                 }
2296         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2297
2298         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2299                 return NULL;
2300         return idlest;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2305  */
2306 static int
2307 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2308                 cpumask_t *tmp)
2309 {
2310         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2311         int idlest = -1;
2312         int i;
2313
2314         /* Traverse only the allowed CPUs */
2315         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2316
2317         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2318                 load = weighted_cpuload(i);
2319
2320                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2321                         min_load = load;
2322                         idlest = i;
2323                 }
2324         }
2325
2326         return idlest;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2331  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2332  * SD_BALANCE_EXEC.
2333  *
2334  * Balance, ie. select the least loaded group.
2335  *
2336  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2337  *
2338  * preempt must be disabled.
2339  */
2340 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2341 {
2342         struct task_struct *t = current;
2343         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2344
2345         for_each_domain(cpu, tmp) {
2346                 /*
2347                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2348                  */
2349                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2350                         break;
2351                 if (tmp->flags & flag)
2352                         sd = tmp;
2353         }
2354
2355         while (sd) {
2356                 cpumask_t span, tmpmask;
2357                 struct sched_group *group;
2358                 int new_cpu, weight;
2359
2360                 if (!(sd->flags & flag)) {
2361                         sd = sd->child;
2362                         continue;
2363                 }
2364
2365                 span = sd->span;
2366                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2367                 if (!group) {
2368                         sd = sd->child;
2369                         continue;
2370                 }
2371
2372                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2373                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2374                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2375                         sd = sd->child;
2376                         continue;
2377                 }
2378
2379                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2380                 cpu = new_cpu;
2381                 sd = NULL;
2382                 weight = cpus_weight(span);
2383                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2384                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2385                                 break;
2386                         if (tmp->flags & flag)
2387                                 sd = tmp;
2388                 }
2389                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2390         }
2391
2392         return cpu;
2393 }
2394
2395 #endif /* CONFIG_SMP */
2396
2397 #ifdef CONFIG_CONTEXT_SWITCH_TRACER
2398
2399 void ftrace_all_fair_tasks(void *__rq, void *__tr, void *__data)
2400 {
2401         struct task_struct *p;
2402         struct sched_entity *se;
2403         struct rb_node *curr;
2404         struct rq *rq = __rq;
2405
2406         curr = first_fair(&rq->cfs);
2407         if (!curr)
2408                 return;
2409
2410         if (rq->cfs.curr) {
2411                 p = task_of(rq->cfs.curr);
2412                 __trace_special(__tr, __data,
2413                       p->pid, p->se.vruntime, p->se.sum_exec_runtime);
2414         }
2415         if (rq->cfs.next) {
2416                 p = task_of(rq->cfs.next);
2417                 __trace_special(__tr, __data,
2418                       p->pid, p->se.vruntime, p->se.sum_exec_runtime);
2419         }
2420
2421         while (curr) {
2422                 se = rb_entry(curr, struct sched_entity, run_node);
2423                 if (!entity_is_task(se))
2424                         continue;
2425
2426                 p = task_of(se);
2427
2428                 __trace_special(__tr, __data,
2429                               p->pid, p->se.vruntime, p->se.sum_exec_runtime);
2430
2431                 curr = rb_next(curr);
2432         }
2433 }
2434
2435 #endif
2436
2437 /***
2438  * try_to_wake_up - wake up a thread
2439  * @p: the to-be-woken-up thread
2440  * @state: the mask of task states that can be woken
2441  * @sync: do a synchronous wakeup?
2442  *
2443  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2444  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2445  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2446  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2447  * runnable without the overhead of this.
2448  *
2449  * returns failure only if the task is already active.
2450  */
2451 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2452 {
2453         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2454         unsigned long flags;
2455         long old_state;
2456         struct rq *rq;
2457
2458         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2459                 sync = 0;
2460
2461         smp_wmb();
2462         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2463         old_state = p->state;
2464         if (!(old_state & state))
2465                 goto out;
2466
2467         if (p->se.on_rq)
2468                 goto out_running;
2469
2470         cpu = task_cpu(p);
2471         orig_cpu = cpu;
2472         this_cpu = smp_processor_id();
2473
2474 #ifdef CONFIG_SMP
2475         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2476                 goto out_activate;
2477
2478         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2479         if (cpu != orig_cpu) {
2480                 set_task_cpu(p, cpu);
2481                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2482                 /* might preempt at this point */
2483                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2484                 old_state = p->state;
2485                 if (!(old_state & state))
2486                         goto out;
2487                 if (p->se.on_rq)
2488                         goto out_running;
2489
2490                 this_cpu = smp_processor_id();
2491                 cpu = task_cpu(p);
2492         }
2493
2494 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2495         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2496         if (cpu == this_cpu)
2497                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2498         else {
2499                 struct sched_domain *sd;
2500                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2501                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2502                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2503                                 break;
2504                         }
2505                 }
2506         }
2507 #endif
2508
2509 out_activate:
2510 #endif /* CONFIG_SMP */
2511         ftrace_wake_up_task(rq, p, rq->curr);
2512         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2513         if (sync)
2514                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2515         if (orig_cpu != cpu)
2516                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2517         if (cpu == this_cpu)
2518                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2519         else
2520                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2521         update_rq_clock(rq);
2522         activate_task(rq, p, 1);
2523         success = 1;
2524
2525 out_running:
2526         check_preempt_curr(rq, p);
2527
2528         p->state = TASK_RUNNING;
2529 #ifdef CONFIG_SMP
2530         if (p->sched_class->task_wake_up)
2531                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2532 #endif
2533 out:
2534         task_rq_unlock(rq, &flags);
2535
2536         return success;
2537 }
2538
2539 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2540 {
2541         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2542 }
2543 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2544
2545 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2546 {
2547         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2552  * p is forked by current.
2553  *
2554  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2555  */
2556 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2557 {
2558         p->se.exec_start                = 0;
2559         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2560         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2561         p->se.last_wakeup               = 0;
2562         p->se.avg_overlap               = 0;
2563
2564 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2565         p->se.wait_start                = 0;
2566         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2567         p->se.sleep_start               = 0;
2568         p->se.block_start               = 0;
2569         p->se.sleep_max                 = 0;
2570         p->se.block_max                 = 0;
2571         p->se.exec_max                  = 0;
2572         p->se.slice_max                 = 0;
2573         p->se.wait_max                  = 0;
2574 #endif
2575
2576         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2577         p->se.on_rq = 0;
2578         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2579
2580 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2581         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2582 #endif
2583
2584         /*
2585          * We mark the process as running here, but have not actually
2586          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2587          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2588          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2589          */
2590         p->state = TASK_RUNNING;
2591 }
2592
2593 /*
2594  * fork()/clone()-time setup:
2595  */
2596 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2597 {
2598         int cpu = get_cpu();
2599
2600         __sched_fork(p);
2601
2602 #ifdef CONFIG_SMP
2603         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2604 #endif
2605         set_task_cpu(p, cpu);
2606
2607         /*
2608          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2609          */
2610         p->prio = current->normal_prio;
2611         if (!rt_prio(p->prio))
2612                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2613
2614 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2615         if (likely(sched_info_on()))
2616                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2617 #endif
2618 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2619         p->oncpu = 0;
2620 #endif
2621 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2622         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2623         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2624 #endif
2625         put_cpu();
2626 }
2627
2628 /*
2629  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2630  *
2631  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2632  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2633  * on the runqueue and wakes it.
2634  */
2635 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2636 {
2637         unsigned long flags;
2638         struct rq *rq;
2639
2640         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2641         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2642         update_rq_clock(rq);
2643
2644         p->prio = effective_prio(p);
2645
2646         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2647                 activate_task(rq, p, 0);
2648         } else {
2649                 /*
2650                  * Let the scheduling class do new task startup
2651                  * management (if any):
2652                  */
2653                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2654                 inc_nr_running(rq);
2655         }
2656         ftrace_wake_up_task(rq, p, rq->curr);
2657         check_preempt_curr(rq, p);
2658 #ifdef CONFIG_SMP
2659         if (p->sched_class->task_wake_up)
2660                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2661 #endif
2662         task_rq_unlock(rq, &flags);
2663 }
2664
2665 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2666
2667 /**
2668  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2669  * @notifier: notifier struct to register
2670  */
2671 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2672 {
2673         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2676
2677 /**
2678  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2679  * @notifier: notifier struct to unregister
2680  *
2681  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2682  */
2683 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2684 {
2685         hlist_del(&notifier->link);
2686 }
2687 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2688
2689 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2690 {
2691         struct preempt_notifier *notifier;
2692         struct hlist_node *node;
2693
2694         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2695                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2696 }
2697
2698 static void
2699 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2700                                  struct task_struct *next)
2701 {
2702         struct preempt_notifier *notifier;
2703         struct hlist_node *node;
2704
2705         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2706                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2707 }
2708
2709 #else
2710
2711 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2712 {
2713 }
2714
2715 static void
2716 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2717                                  struct task_struct *next)
2718 {
2719 }
2720
2721 #endif
2722
2723 /**
2724  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2725  * @rq: the runqueue preparing to switch
2726  * @prev: the current task that is being switched out
2727  * @next: the task we are going to switch to.
2728  *
2729  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2730  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2731  * switch.
2732  *
2733  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2734  * hooks.
2735  */
2736 static inline void
2737 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2738                     struct task_struct *next)
2739 {
2740         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2741         prepare_lock_switch(rq, next);
2742         prepare_arch_switch(next);
2743 }
2744
2745 /**
2746  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2747  * @rq: runqueue associated with task-switch
2748  * @prev: the thread we just switched away from.
2749  *
2750  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2751  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2752  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2753  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2754  *
2755  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2756  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2757  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2758  * details.)
2759  */
2760 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2761         __releases(rq->lock)
2762 {
2763         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2764         long prev_state;
2765
2766         rq->prev_mm = NULL;
2767
2768         /*
2769          * A task struct has one reference for the use as "current".
2770          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2771          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2772          * the scheduled task must drop that reference.
2773          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2774          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2775          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2776          * be dropped twice.
2777          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2778          */
2779         prev_state = prev->state;
2780         finish_arch_switch(prev);
2781         finish_lock_switch(rq, prev);
2782 #ifdef CONFIG_SMP
2783         if (current->sched_class->post_schedule)
2784                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2785 #endif
2786
2787         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2788         if (mm)
2789                 mmdrop(mm);
2790         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2791                 /*
2792                  * Remove function-return probe instances associated with this
2793                  * task and put them back on the free list.
2794                  */
2795                 kprobe_flush_task(prev);
2796                 put_task_struct(prev);
2797         }
2798 }
2799
2800 /**
2801  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2802  * @prev: the thread we just switched away from.
2803  */
2804 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2805         __releases(rq->lock)
2806 {
2807         struct rq *rq = this_rq();
2808
2809         finish_task_switch(rq, prev);
2810 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2811         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2812         preempt_enable();
2813 #endif
2814         if (current->set_child_tid)
2815                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2816 }
2817
2818 /*
2819  * context_switch - switch to the new MM and the new
2820  * thread's register state.
2821  */
2822 static inline void
2823 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2824                struct task_struct *next)
2825 {
2826         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2827
2828         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2829         ftrace_ctx_switch(rq, prev, next);
2830         mm = next->mm;
2831         oldmm = prev->active_mm;
2832         /*
2833          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2834          * combine the page table reload and the switch backend into
2835          * one hypercall.
2836          */
2837         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2838
2839         if (unlikely(!mm)) {
2840                 next->active_mm = oldmm;
2841                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2842                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2843         } else
2844                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2845
2846         if (unlikely(!prev->mm)) {
2847                 prev->active_mm = NULL;
2848                 rq->prev_mm = oldmm;
2849         }
2850         /*
2851          * Since the runqueue lock will be released by the next
2852          * task (which is an invalid locking op but in the case
2853          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2854          * do an early lockdep release here:
2855          */
2856 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2857         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2858 #endif
2859
2860         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2861         switch_to(prev, next, prev);
2862
2863         barrier();
2864         /*
2865          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2866          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2867          * frame will be invalid.
2868          */
2869         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2874  *
2875  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2876  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2877  * number of context switches performed since bootup.
2878  */
2879 unsigned long nr_running(void)
2880 {
2881         unsigned long i, sum = 0;
2882
2883         for_each_online_cpu(i)
2884                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2885
2886         return sum;
2887 }
2888
2889 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2890 {
2891         unsigned long i, sum = 0;
2892
2893         for_each_possible_cpu(i)
2894                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2895
2896         /*
2897          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2898          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2899          */
2900         if (unlikely((long)sum < 0))
2901                 sum = 0;
2902
2903         return sum;
2904 }
2905
2906 unsigned long long nr_context_switches(void)
2907 {
2908         int i;
2909         unsigned long long sum = 0;
2910
2911         for_each_possible_cpu(i)
2912                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2913
2914         return sum;
2915 }
2916
2917 unsigned long nr_iowait(void)
2918 {
2919         unsigned long i, sum = 0;
2920
2921         for_each_possible_cpu(i)
2922                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2923
2924         return sum;
2925 }
2926
2927 unsigned long nr_active(void)
2928 {
2929         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2930
2931         for_each_online_cpu(i) {
2932                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2933                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2934         }
2935
2936         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2937                 uninterruptible = 0;
2938
2939         return running + uninterruptible;
2940 }
2941
2942 /*
2943  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2944  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2945  */
2946 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2947 {
2948         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2949         int i, scale;
2950
2951         this_rq->nr_load_updates++;
2952
2953         /* Update our load: */
2954         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2955                 unsigned long old_load, new_load;
2956
2957                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2958
2959                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2960                 new_load = this_load;
2961                 /*
2962                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2963                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2964                  * example.
2965                  */
2966                 if (new_load > old_load)
2967                         new_load += scale-1;
2968                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2969         }
2970 }
2971
2972 #ifdef CONFIG_SMP
2973
2974 /*
2975  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2976  *
2977  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2978  * you need to do so manually before calling.
2979  */
2980 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2981         __acquires(rq1->lock)
2982         __acquires(rq2->lock)
2983 {
2984         BUG_ON(!irqs_disabled());
2985         if (rq1 == rq2) {
2986                 spin_lock(&rq1->lock);
2987                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2988         } else {
2989                 if (rq1 < rq2) {
2990                         spin_lock(&rq1->lock);
2991                         spin_lock(&rq2->lock);
2992                 } else {
2993                         spin_lock(&rq2->lock);
2994                         spin_lock(&rq1->lock);
2995                 }
2996         }
2997         update_rq_clock(rq1);
2998         update_rq_clock(rq2);
2999 }
3000
3001 /*
3002  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3003  *
3004  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3005  * you need to do so manually after calling.
3006  */
3007 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3008         __releases(rq1->lock)
3009         __releases(rq2->lock)
3010 {
3011         spin_unlock(&rq1->lock);
3012         if (rq1 != rq2)
3013                 spin_unlock(&rq2->lock);
3014         else
3015                 __release(rq2->lock);
3016 }
3017
3018 /*
3019  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3020  */
3021 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3022         __releases(this_rq->lock)
3023         __acquires(busiest->lock)
3024         __acquires(this_rq->lock)
3025 {
3026         int ret = 0;
3027
3028         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3029                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3030                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3031                 BUG_ON(1);
3032         }
3033         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3034                 if (busiest < this_rq) {
3035                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3036                         spin_lock(&busiest->lock);
3037                         spin_lock(&this_rq->lock);
3038                         ret = 1;
3039                 } else
3040                         spin_lock(&busiest->lock);
3041         }
3042         return ret;
3043 }
3044
3045 /*
3046  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3047  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3048  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3049  * the cpu_allowed mask is restored.
3050  */
3051 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3052 {
3053         struct migration_req req;
3054         unsigned long flags;
3055         struct rq *rq;
3056
3057         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3058         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3059             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3060                 goto out;
3061
3062         /* force the process onto the specified CPU */
3063         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3064                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3065                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3066
3067                 get_task_struct(mt);
3068                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3069                 wake_up_process(mt);
3070                 put_task_struct(mt);
3071                 wait_for_completion(&req.done);
3072
3073                 return;
3074         }
3075 out:
3076         task_rq_unlock(rq, &flags);
3077 }
3078
3079 /*
3080  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3081  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3082  */
3083 void sched_exec(void)
3084 {
3085         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3086         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3087         put_cpu();
3088         if (new_cpu != this_cpu)
3089                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3090 }
3091
3092 /*
3093  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3094  * Both runqueues must be locked.
3095  */
3096 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3097                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3098 {
3099         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3100         set_task_cpu(p, this_cpu);
3101         activate_task(this_rq, p, 0);
3102         /*
3103          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3104          * to be always true for them.
3105          */
3106         check_preempt_curr(this_rq, p);
3107 }
3108
3109 /*
3110  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3111  */
3112 static
3113 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3114                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3115                      int *all_pinned)
3116 {
3117         /*
3118          * We do not migrate tasks that are:
3119          * 1) running (obviously), or
3120          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3121          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3122          */
3123         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3124                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3125                 return 0;
3126         }
3127         *all_pinned = 0;
3128
3129         if (task_running(rq, p)) {
3130                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3131                 return 0;
3132         }
3133
3134         /*
3135          * Aggressive migration if:
3136          * 1) task is cache cold, or
3137          * 2) too many balance attempts have failed.
3138          */
3139
3140         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3141                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3142 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3143                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3144                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3145                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3146                 }
3147 #endif
3148                 return 1;
3149         }
3150
3151         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3152                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3153                 return 0;
3154         }
3155         return 1;
3156 }
3157
3158 static unsigned long
3159 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3160               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3161               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3162               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3163 {
3164         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3165         struct task_struct *p;
3166         long rem_load_move = max_load_move;
3167
3168         if (max_load_move == 0)
3169                 goto out;
3170
3171         pinned = 1;
3172
3173         /*
3174          * Start the load-balancing iterator:
3175          */
3176         p = iterator->start(iterator->arg);
3177 next:
3178         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3179                 goto out;
3180         /*
3181          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3182          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3183          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3184          */
3185         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3186                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3187         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3188             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3189                 p = iterator->next(iterator->arg);
3190                 goto next;
3191         }
3192
3193         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3194         pulled++;
3195         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3196
3197         /*
3198          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3199          */
3200         if (rem_load_move > 0) {
3201                 if (p->prio < *this_best_prio)
3202                         *this_best_prio = p->prio;
3203                 p = iterator->next(iterator->arg);
3204                 goto next;
3205         }
3206 out:
3207         /*
3208          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3209          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3210          * inside pull_task().
3211          */
3212         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3213
3214         if (all_pinned)
3215                 *all_pinned = pinned;
3216
3217         return max_load_move - rem_load_move;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3222  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3223  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3224  *
3225  * Called with both runqueues locked.
3226  */
3227 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3228                       unsigned long max_load_move,
3229                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3230                       int *all_pinned)
3231 {
3232         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3233         unsigned long total_load_moved = 0;
3234         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3235
3236         do {
3237                 total_load_moved +=
3238                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3239                                 max_load_move - total_load_moved,
3240                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3241                 class = class->next;
3242         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3243
3244         return total_load_moved > 0;
3245 }
3246
3247 static int
3248 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3249                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3250                    struct rq_iterator *iterator)
3251 {
3252         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3253         int pinned = 0;
3254
3255         while (p) {
3256                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3257                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3258                         /*
3259                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3260                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3261                          * stats here rather than inside pull_task().
3262                          */
3263                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3264
3265                         return 1;
3266                 }
3267                 p = iterator->next(iterator->arg);
3268         }
3269
3270         return 0;
3271 }
3272
3273 /*
3274  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3275  * part of active balancing operations within "domain".
3276  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3277  *
3278  * Called with both runqueues locked.
3279  */
3280 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3281                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3282 {
3283         const struct sched_class *class;
3284
3285         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3286                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3287                         return 1;
3288
3289         return 0;
3290 }
3291
3292 /*
3293  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3294  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3295  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3296  */
3297 static struct sched_group *
3298 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3299                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3300                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3301 {
3302         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3303         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3304         unsigned long max_pull;
3305         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3306         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3307         int load_idx, group_imb = 0;
3308 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3309         int power_savings_balance = 1;
3310         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3311         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3312         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3313 #endif
3314
3315         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3316         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3317         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3318         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3319                 load_idx = sd->busy_idx;
3320         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3321                 load_idx = sd->newidle_idx;
3322         else
3323                 load_idx = sd->idle_idx;
3324
3325         do {
3326                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3327                 int local_group;
3328                 int i;
3329                 int __group_imb = 0;
3330                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3331                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3332
3333                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3334
3335                 if (local_group)
3336                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3337
3338                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3339                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3340                 max_cpu_load = 0;
3341                 min_cpu_load = ~0UL;
3342
3343                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3344                         struct rq *rq;
3345
3346                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3347                                 continue;
3348
3349                         rq = cpu_rq(i);
3350
3351                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3352                                 *sd_idle = 0;
3353
3354                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3355                         if (local_group) {
3356                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3357                                         first_idle_cpu = 1;
3358                                         balance_cpu = i;
3359                                 }
3360
3361                                 load = target_load(i, load_idx);
3362                         } else {
3363                                 load = source_load(i, load_idx);
3364                                 if (load > max_cpu_load)
3365                                         max_cpu_load = load;
3366                                 if (min_cpu_load > load)
3367                                         min_cpu_load = load;
3368                         }
3369
3370                         avg_load += load;
3371                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3372                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3373                 }
3374
3375                 /*
3376                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3377                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3378                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3379                  * to do the newly idle load balance.
3380                  */
3381                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3382                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3383                         *balance = 0;
3384                         goto ret;
3385                 }
3386
3387                 total_load += avg_load;
3388                 total_pwr += group->__cpu_power;
3389
3390                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3391                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3392                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3393
3394                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3395                         __group_imb = 1;
3396
3397                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3398
3399                 if (local_group) {
3400                         this_load = avg_load;
3401                         this = group;
3402                         this_nr_running = sum_nr_running;
3403                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3404                 } else if (avg_load > max_load &&
3405                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3406                         max_load = avg_load;
3407                         busiest = group;
3408                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3409                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3410                         group_imb = __group_imb;
3411                 }
3412
3413 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3414                 /*
3415                  * Busy processors will not participate in power savings
3416                  * balance.
3417                  */
3418                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3419                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3420                         goto group_next;
3421
3422                 /*
3423                  * If the local group is idle or completely loaded
3424                  * no need to do power savings balance at this domain
3425                  */
3426                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3427                                     !this_nr_running))
3428                         power_savings_balance = 0;
3429
3430                 /*
3431                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3432                  * don't include that group in power savings calculations
3433                  */
3434                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3435                     || !sum_nr_running)
3436                         goto group_next;
3437
3438                 /*
3439                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3440                  * This is the group from where we need to pick up the load
3441                  * for saving power
3442                  */
3443                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3444                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3445                      first_cpu(group->cpumask) <
3446                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3447                         group_min = group;
3448                         min_nr_running = sum_nr_running;
3449                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3450                                                 sum_nr_running;
3451                 }
3452
3453                 /*
3454                  * Calculate the group which is almost near its
3455                  * capacity but still has some space to pick up some load
3456                  * from other group and save more power
3457                  */
3458                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3459                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3460                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3461                              first_cpu(group->cpumask) >
3462                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3463                                 group_leader = group;
3464                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3465                         }
3466                 }
3467 group_next:
3468 #endif
3469                 group = group->next;
3470         } while (group != sd->groups);
3471
3472         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3473                 goto out_balanced;
3474
3475         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3476
3477         if (this_load >= avg_load ||
3478                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3479                 goto out_balanced;
3480
3481         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3482         if (group_imb)
3483                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3484
3485         /*
3486          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3487          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3488          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3489          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3490          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3491          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3492          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3493          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3494          * appear as very large values with unsigned longs.
3495          */
3496         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3497                 goto out_balanced;
3498
3499         /*
3500          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3501          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3502          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3503          */
3504         if (max_load < avg_load) {
3505                 *imbalance = 0;
3506                 goto small_imbalance;
3507         }
3508
3509         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3510         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3511
3512         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3513         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3514                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3515                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3516
3517         /*
3518          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3519          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3520          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3521          * moved
3522          */
3523         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3524                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3525                 unsigned int imbn;
3526
3527 small_imbalance:
3528                 pwr_move = pwr_now = 0;
3529                 imbn = 2;
3530                 if (this_nr_running) {
3531                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3532                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3533                                 imbn = 1;
3534                 } else
3535                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3536
3537                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3538                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3539                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3540                         return busiest;
3541                 }
3542
3543                 /*
3544                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3545                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3546                  * moving them.
3547                  */
3548
3549                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3550                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3551                 pwr_now += this->__cpu_power *
3552                                 min(this_load_per_task, this_load);
3553                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3554
3555                 /* Amount of load we'd subtract */
3556                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3557                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3558                 if (max_load > tmp)
3559                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3560                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3561
3562                 /* Amount of load we'd add */
3563                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3564                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3565                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3566                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3567                 else
3568                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3569                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3570                 pwr_move += this->__cpu_power *
3571                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3572                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3573
3574                 /* Move if we gain throughput */
3575                 if (pwr_move > pwr_now)
3576                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3577         }
3578
3579         return busiest;
3580
3581 out_balanced:
3582 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3583         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3584                 goto ret;
3585
3586         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3587                 *imbalance = min_load_per_task;
3588                 return group_min;
3589         }
3590 #endif
3591 ret:
3592         *imbalance = 0;
3593         return NULL;
3594 }
3595
3596 /*
3597  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3598  */
3599 static struct rq *
3600 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3601                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3602 {
3603         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3604         unsigned long max_load = 0;
3605         int i;
3606
3607         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3608                 unsigned long wl;
3609
3610                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3611                         continue;
3612
3613                 rq = cpu_rq(i);
3614                 wl = weighted_cpuload(i);
3615
3616                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3617                         continue;
3618
3619                 if (wl > max_load) {
3620                         max_load = wl;
3621                         busiest = rq;
3622                 }
3623         }
3624
3625         return busiest;
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3630  * so long as it is large enough.
3631  */
3632 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3633
3634 /*
3635  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3636  * tasks if there is an imbalance.
3637  */
3638 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3639                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3640                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3641 {
3642         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3643         struct sched_group *group;
3644         unsigned long imbalance;
3645         struct rq *busiest;
3646         unsigned long flags;
3647         int unlock_aggregate;
3648
3649         cpus_setall(*cpus);
3650
3651         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3652
3653         /*
3654          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3655          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3656          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3657          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3658          */
3659         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3660             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3661                 sd_idle = 1;
3662
3663         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3664
3665 redo:
3666         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3667                                    cpus, balance);
3668
3669         if (*balance == 0)
3670                 goto out_balanced;
3671
3672         if (!group) {
3673                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3674                 goto out_balanced;
3675         }
3676
3677         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3678         if (!busiest) {
3679                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3680                 goto out_balanced;
3681         }
3682
3683         BUG_ON(busiest == this_rq);
3684
3685         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3686
3687         ld_moved = 0;
3688         if (busiest->nr_running > 1) {
3689                 /*
3690                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3691                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3692                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3693                  * correctly treated as an imbalance.
3694                  */
3695                 local_irq_save(flags);
3696                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3697                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3698                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3699                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3700                 local_irq_restore(flags);
3701
3702                 /*
3703                  * some other cpu did the load balance for us.
3704                  */
3705                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3706                         resched_cpu(this_cpu);
3707
3708                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3709                 if (unlikely(all_pinned)) {
3710                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3711                         if (!cpus_empty(*cpus))
3712                                 goto redo;
3713                         goto out_balanced;
3714                 }
3715         }
3716
3717         if (!ld_moved) {
3718                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3719                 sd->nr_balance_failed++;
3720
3721                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3722
3723                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3724
3725                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3726                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3727                          */
3728                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3729                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3730                                 all_pinned = 1;
3731                                 goto out_one_pinned;
3732                         }
3733
3734                         if (!busiest->active_balance) {
3735                                 busiest->active_balance = 1;
3736                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3737                                 active_balance = 1;
3738                         }
3739                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3740                         if (active_balance)
3741                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3742
3743                         /*
3744                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3745                          * counter.
3746                          */
3747                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3748                 }
3749         } else
3750                 sd->nr_balance_failed = 0;
3751
3752         if (likely(!active_balance)) {
3753                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3754                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3755         } else {
3756                 /*
3757                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3758                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3759                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3760                  * move_tasks).
3761                  */
3762                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3763                         sd->balance_interval *= 2;
3764         }
3765
3766         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3767             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3768                 ld_moved = -1;
3769
3770         goto out;
3771
3772 out_balanced:
3773         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3774
3775         sd->nr_balance_failed = 0;
3776
3777 out_one_pinned:
3778         /* tune up the balancing interval */
3779         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3780                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3781                 sd->balance_interval *= 2;
3782
3783         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3784             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3785                 ld_moved = -1;
3786         else
3787                 ld_moved = 0;
3788 out:
3789         if (unlock_aggregate)
3790                 put_aggregate(sd);
3791         return ld_moved;
3792 }
3793
3794 /*
3795  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3796  * tasks if there is an imbalance.
3797  *
3798  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3799  * this_rq is locked.
3800  */
3801 static int
3802 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3803                         cpumask_t *cpus)
3804 {
3805         struct sched_group *group;
3806         struct rq *busiest = NULL;
3807         unsigned long imbalance;
3808         int ld_moved = 0;
3809         int sd_idle = 0;
3810         int all_pinned = 0;
3811
3812         cpus_setall(*cpus);
3813
3814         /*
3815          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3816          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3817          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3818          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3819          */
3820         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3821             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3822                 sd_idle = 1;
3823
3824         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3825 redo:
3826         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3827                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3828         if (!group) {
3829                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3830                 goto out_balanced;
3831         }
3832
3833         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3834         if (!busiest) {
3835                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3836                 goto out_balanced;
3837         }
3838
3839         BUG_ON(busiest == this_rq);
3840
3841         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3842
3843         ld_moved = 0;
3844         if (busiest->nr_running > 1) {
3845                 /* Attempt to move tasks */
3846                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3847                 /* this_rq->clock is already updated */
3848                 update_rq_clock(busiest);
3849                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3850                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3851                                         &all_pinned);
3852                 spin_unlock(&busiest->lock);
3853
3854                 if (unlikely(all_pinned)) {
3855                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3856                         if (!cpus_empty(*cpus))
3857                                 goto redo;
3858                 }
3859         }
3860
3861         if (!ld_moved) {
3862                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3863                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3864                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3865                         return -1;
3866         } else
3867                 sd->nr_balance_failed = 0;
3868
3869         return ld_moved;
3870
3871 out_balanced:
3872         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3873         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3874             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3875                 return -1;
3876         sd->nr_balance_failed = 0;
3877
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 /*
3882  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3883  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3884  */
3885 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3886 {
3887         struct sched_domain *sd;
3888         int pulled_task = -1;
3889         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3890         cpumask_t tmpmask;
3891
3892         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3893                 unsigned long interval;
3894
3895                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3896                         continue;
3897
3898                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3899                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3900                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3901                                                            sd, &tmpmask);
3902
3903                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3904                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3905                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3906                 if (pulled_task)
3907                         break;
3908         }
3909         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3910                 /*
3911                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3912                  * a busy processor. So reset next_balance.
3913                  */
3914                 this_rq->next_balance = next_balance;
3915         }
3916 }
3917
3918 /*
3919  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3920  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3921  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3922  * logical imbalances.
3923  *
3924  * Called with busiest_rq locked.
3925  */
3926 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3927 {
3928         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3929         struct sched_domain *sd;
3930         struct rq *target_rq;
3931
3932         /* Is there any task to move? */
3933         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3934                 return;
3935
3936         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3937
3938         /*
3939          * This condition is "impossible", if it occurs
3940          * we need to fix it. Originally reported by
3941          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3942          */
3943         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3944
3945         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3946         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3947         update_rq_clock(busiest_rq);
3948         update_rq_clock(target_rq);
3949
3950         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3951         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3952                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3953                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3954                                 break;
3955         }
3956
3957         if (likely(sd)) {
3958                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3959
3960                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3961                                   sd, CPU_IDLE))
3962                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3963                 else
3964                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3965         }
3966         spin_unlock(&target_rq->lock);
3967 }
3968
3969 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3970 static struct {
3971         atomic_t load_balancer;
3972         cpumask_t cpu_mask;
3973 } nohz ____cacheline_aligned = {
3974         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3975         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3976 };
3977
3978 /*
3979  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3980  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3981  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3982  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3983  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3984  * arrives...
3985  *
3986  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3987  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3988  * nohz.cpu_mask..
3989  *
3990  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3991  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3992  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3993  * there is no need for ilb owner.
3994  *
3995  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3996  * next busy scheduler_tick()
3997  */
3998 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3999 {
4000         int cpu = smp_processor_id();
4001
4002         if (stop_tick) {
4003                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4004                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4005
4006                 /*
4007                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4008                  */
4009                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4010                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4011                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4012                                 BUG();
4013                         return 0;
4014                 }
4015
4016                 /* time for ilb owner also to sleep */
4017                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4018                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4019                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4020                         return 0;
4021                 }
4022
4023                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4024                         /* make me the ilb owner */
4025                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4026                                 return 1;
4027                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4028                         return 1;
4029         } else {
4030                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4031                         return 0;
4032
4033                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4034
4035                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4036                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4037                                 BUG();
4038         }
4039         return 0;
4040 }
4041 #endif
4042
4043 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4044
4045 /*
4046  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4047  * and initiates a balancing operation if so.
4048  *
4049  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4050  */
4051 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4052 {
4053         int balance = 1;
4054         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4055         unsigned long interval;
4056         struct sched_domain *sd;
4057         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4058         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4059         int update_next_balance = 0;
4060         cpumask_t tmp;
4061
4062         for_each_domain(cpu, sd) {
4063                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4064                         continue;
4065
4066                 interval = sd->balance_interval;
4067                 if (idle != CPU_IDLE)
4068                         interval *= sd->busy_factor;
4069
4070                 /* scale ms to jiffies */
4071                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4072                 if (unlikely(!interval))
4073                         interval = 1;
4074                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4075                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4076
4077
4078                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4079                         if (!spin_trylock(&balancing))
4080                                 goto out;
4081                 }
4082
4083                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4084                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4085                                 /*
4086                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4087                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4088                                  * not idle.
4089                                  */
4090                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4091                         }
4092                         sd->last_balance = jiffies;
4093                 }
4094                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4095                         spin_unlock(&balancing);
4096 out:
4097                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4098                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4099                         update_next_balance = 1;
4100                 }
4101
4102                 /*
4103                  * Stop the load balance at this level. There is another
4104                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4105                  * actively.
4106                  */
4107                 if (!balance)
4108                         break;
4109         }
4110
4111         /*
4112          * next_balance will be updated only when there is a need.
4113          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4114          * updated.
4115          */
4116         if (likely(update_next_balance))
4117                 rq->next_balance = next_balance;
4118 }
4119
4120 /*
4121  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4122  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4123  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4124  */
4125 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4126 {
4127         int this_cpu = smp_processor_id();
4128         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4129         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4130                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4131
4132         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4133
4134 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4135         /*
4136          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4137          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4138          * stopped.
4139          */
4140         if (this_rq->idle_at_tick &&
4141             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4142                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4143                 struct rq *rq;
4144                 int balance_cpu;
4145
4146                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4147                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4148                         /*
4149                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4150                          * work being done for other cpus. Next load
4151                          * balancing owner will pick it up.
4152                          */
4153                         if (need_resched())
4154                                 break;
4155
4156                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4157
4158                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4159                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4160                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4161                 }
4162         }
4163 #endif
4164 }
4165
4166 /*
4167  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4168  *
4169  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4170  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4171  * if the whole system is idle.
4172  */
4173 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4174 {
4175 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4176         /*
4177          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4178          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4179          * load balancer.
4180          */
4181         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4182                 rq->in_nohz_recently = 0;
4183
4184                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4185                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4186                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4187                 }
4188
4189                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4190                         /*
4191                          * simple selection for now: Nominate the
4192                          * first cpu in the nohz list to be the next
4193                          * ilb owner.
4194                          *
4195                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4196                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4197                          */
4198                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4199
4200                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4201                                 resched_cpu(ilb);
4202                 }
4203         }
4204
4205         /*
4206          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4207          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4208          */
4209         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4210             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4211                 resched_cpu(cpu);
4212                 return;
4213         }
4214
4215         /*
4216          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4217          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4218          */
4219         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4220             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4221                 return;
4222 #endif
4223         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4224                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4225 }
4226
4227 #else   /* CONFIG_SMP */
4228
4229 /*
4230  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4231  */
4232 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4233 {
4234 }
4235
4236 #endif
4237
4238 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4239
4240 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4241
4242 /*
4243  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4244  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4245  */
4246 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4247 {
4248         unsigned long flags;
4249         u64 ns, delta_exec;
4250         struct rq *rq;
4251
4252         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4253         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4254         if (task_current(rq, p)) {
4255                 update_rq_clock(rq);
4256                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4257                 if ((s64)delta_exec > 0)
4258                         ns += delta_exec;
4259         }
4260         task_rq_unlock(rq, &flags);
4261
4262         return ns;
4263 }
4264
4265 /*
4266  * Account user cpu time to a process.
4267  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4268  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4269  */
4270 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4271 {
4272         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4273         cputime64_t tmp;
4274
4275         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4276
4277         /* Add user time to cpustat. */
4278         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4279         if (TASK_NICE(p) > 0)
4280                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4281         else
4282                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4283 }
4284
4285 /*
4286  * Account guest cpu time to a process.
4287  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4288  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4289  */
4290 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4291 {
4292         cputime64_t tmp;
4293         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4294
4295         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4296
4297         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4298         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4299
4300         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4301         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4302 }
4303
4304 /*
4305  * Account scaled user cpu time to a process.
4306  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4307  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4308  */
4309 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4310 {
4311         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4312 }
4313
4314 /*
4315  * Account system cpu time to a process.
4316  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4317  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4318  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4319  */
4320 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4321                          cputime_t cputime)
4322 {
4323         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4324         struct rq *rq = this_rq();
4325         cputime64_t tmp;
4326
4327         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4328                 account_guest_time(p, cputime);
4329                 return;
4330         }
4331
4332         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4333
4334         /* Add system time to cpustat. */
4335         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4336         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4337                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4338         else if (softirq_count())
4339                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4340         else if (p != rq->idle)
4341                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4342         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4343                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4344         else
4345                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4346         /* Account for system time used */
4347         acct_update_integrals(p);
4348 }
4349
4350 /*
4351  * Account scaled system cpu time to a process.
4352  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4353  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4354  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4355  */
4356 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4357 {
4358         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4359 }
4360
4361 /*
4362  * Account for involuntary wait time.
4363  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4364  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4365  */
4366 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4367 {
4368         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4369         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4370         struct rq *rq = this_rq();
4371
4372         if (p == rq->idle) {
4373                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4374                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4375                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4376                 else
4377                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4378         } else
4379                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4380 }
4381
4382 /*
4383  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4384  * We call it with interrupts disabled.
4385  *
4386  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4387  * timeslices.
4388  */
4389 void scheduler_tick(void)
4390 {
4391         int cpu = smp_processor_id();
4392         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4393         struct task_struct *curr = rq->curr;
4394
4395         sched_clock_tick();
4396
4397         spin_lock(&rq->lock);
4398         update_rq_clock(rq);
4399         update_cpu_load(rq);
4400         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4401         spin_unlock(&rq->lock);
4402
4403 #ifdef CONFIG_SMP
4404         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4405         trigger_load_balance(rq, cpu);
4406 #endif
4407 }
4408
4409 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4410                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4411
4412 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4413 {
4414         if (in_lock_functions(addr)) {
4415                 addr = CALLER_ADDR2;
4416                 if (in_lock_functions(addr))
4417                         addr = CALLER_ADDR3;
4418         }
4419         return addr;
4420 }
4421
4422 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4423 {
4424 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4425         /*
4426          * Underflow?
4427          */
4428         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4429                 return;
4430 #endif
4431         preempt_count() += val;
4432 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4433         /*
4434          * Spinlock count overflowing soon?
4435          */
4436         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4437                                 PREEMPT_MASK - 10);
4438 #endif
4439         if (preempt_count() == val)
4440                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4441 }
4442 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4443
4444 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4445 {
4446 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4447         /*
4448          * Underflow?
4449          */
4450         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4451                 return;
4452         /*
4453          * Is the spinlock portion underflowing?
4454          */
4455         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4456                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4457                 return;
4458 #endif
4459
4460         if (preempt_count() == val)
4461                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4462         preempt_count() -= val;
4463 }
4464 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4465
4466 #endif
4467
4468 /*
4469  * Print scheduling while atomic bug:
4470  */
4471 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4472 {
4473         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4474
4475         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4476                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4477
4478         debug_show_held_locks(prev);
4479         if (irqs_disabled())
4480                 print_irqtrace_events(prev);
4481
4482         if (regs)
4483                 show_regs(regs);
4484         else
4485                 dump_stack();
4486 }
4487
4488 /*
4489  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4490  */
4491 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4492 {
4493         /*
4494          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4495          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4496          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4497          */
4498         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4499                 __schedule_bug(prev);
4500
4501         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4502
4503         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4504 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4505         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4506                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4507                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4508         }
4509 #endif
4510 }
4511
4512 /*
4513  * Pick up the highest-prio task:
4514  */
4515 static inline struct task_struct *
4516 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4517 {
4518         const struct sched_class *class;
4519         struct task_struct *p;
4520
4521         /*
4522          * Optimization: we know that if all tasks are in
4523          * the fair class we can call that function directly:
4524          */
4525         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4526                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4527                 if (likely(p))
4528                         return p;
4529         }
4530
4531         class = sched_class_highest;
4532         for ( ; ; ) {
4533                 p = class->pick_next_task(rq);
4534                 if (p)
4535                         return p;
4536                 /*
4537                  * Will never be NULL as the idle class always
4538                  * returns a non-NULL p:
4539                  */
4540                 class = class->next;
4541         }
4542 }
4543
4544 /*
4545  * schedule() is the main scheduler function.
4546  */
4547 asmlinkage void __sched schedule(void)
4548 {
4549         struct task_struct *prev, *next;
4550         unsigned long *switch_count;
4551         struct rq *rq;
4552         int cpu;
4553
4554 need_resched:
4555         preempt_disable();
4556         cpu = smp_processor_id();
4557         rq = cpu_rq(cpu);
4558         rcu_qsctr_inc(cpu);
4559         prev = rq->curr;
4560         switch_count = &prev->nivcsw;
4561
4562         release_kernel_lock(prev);
4563 need_resched_nonpreemptible:
4564
4565         schedule_debug(prev);
4566
4567         hrtick_clear(rq);
4568
4569         /*
4570          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4571          */
4572         local_irq_disable();
4573         update_rq_clock(rq);
4574         spin_lock(&rq->lock);
4575         clear_tsk_need_resched(prev);
4576
4577         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4578                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4579                                 signal_pending(prev))) {
4580                         prev->state = TASK_RUNNING;
4581                 } else {
4582                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4583                 }
4584                 switch_count = &prev->nvcsw;
4585         }
4586
4587 #ifdef CONFIG_SMP
4588         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4589                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4590 #endif
4591
4592         if (unlikely(!rq->nr_running))
4593                 idle_balance(cpu, rq);
4594
4595         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4596         next = pick_next_task(rq, prev);
4597
4598         if (likely(prev != next)) {
4599                 sched_info_switch(prev, next);
4600
4601                 rq->nr_switches++;
4602                 rq->curr = next;
4603                 ++*switch_count;
4604
4605                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4606                 /*
4607                  * the context switch might have flipped the stack from under
4608                  * us, hence refresh the local variables.
4609                  */
4610                 cpu = smp_processor_id();
4611                 rq = cpu_rq(cpu);
4612         } else
4613                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4614
4615         hrtick_set(rq);
4616
4617         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4618                 goto need_resched_nonpreemptible;
4619
4620         preempt_enable_no_resched();
4621         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4622                 goto need_resched;
4623 }
4624 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4625
4626 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4627 /*
4628  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4629  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4630  * occur there and call schedule directly.
4631  */
4632 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4633 {
4634         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4635
4636         /*
4637          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4638          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4639          */
4640         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4641                 return;
4642
4643         do {
4644                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4645                 schedule();
4646                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4647
4648                 /*
4649                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4650                  * between schedule and now.
4651                  */
4652                 barrier();
4653         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4654 }
4655 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4656
4657 /*
4658  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4659  * off of irq context.
4660  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4661  * protect us against recursive calling from irq.
4662  */
4663 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4664 {
4665         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4666
4667         /* Catch callers which need to be fixed */
4668         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4669
4670         do {
4671                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4672                 local_irq_enable();
4673                 schedule();
4674                 local_irq_disable();
4675                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4676
4677                 /*
4678                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4679                  * between schedule and now.
4680                  */
4681                 barrier();
4682         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4683 }
4684
4685 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4686
4687 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4688                           void *key)
4689 {
4690         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4691 }
4692 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4693
4694 /*
4695  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4696  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4697  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4698  *
4699  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4700  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4701  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4702  */
4703 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4704                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4705 {
4706         wait_queue_t *curr, *next;
4707
4708         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4709                 unsigned flags = curr->flags;
4710
4711                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4712                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4713                         break;
4714         }
4715 }
4716
4717 /**
4718  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4719  * @q: the waitqueue
4720  * @mode: which threads
4721  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4722  * @key: is directly passed to the wakeup function
4723  */
4724 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4725                         int nr_exclusive, void *key)
4726 {
4727         unsigned long flags;
4728
4729         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4730         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4731         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4732 }
4733 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4734
4735 /*
4736  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4737  */
4738 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4739 {
4740         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4741 }
4742
4743 /**
4744  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4745  * @q: the waitqueue
4746  * @mode: which threads
4747  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4748  *
4749  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4750  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4751  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4752  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4753  *
4754  * On UP it can prevent extra preemption.
4755  */
4756 void
4757 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4758 {
4759         unsigned long flags;
4760         int sync = 1;
4761
4762         if (unlikely(!q))
4763                 return;
4764
4765         if (unlikely(!nr_exclusive))
4766                 sync = 0;
4767
4768         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4769         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4770         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4771 }
4772 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4773
4774 void complete(struct completion *x)
4775 {
4776         unsigned long flags;
4777
4778         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4779         x->done++;
4780         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4781         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4782 }
4783 EXPORT_SYMBOL(complete);
4784
4785 void complete_all(struct completion *x)
4786 {
4787         unsigned long flags;
4788
4789         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4790         x->done += UINT_MAX/2;
4791         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4792         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4793 }
4794 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4795
4796 static inline long __sched
4797 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4798 {
4799         if (!x->done) {
4800                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4801
4802                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4803                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4804                 do {
4805                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4806                              signal_pending(current)) ||
4807                             (state == TASK_KILLABLE &&
4808                              fatal_signal_pending(current))) {
4809                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4810                                 return -ERESTARTSYS;
4811                         }
4812                         __set_current_state(state);
4813                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4814                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4815                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4816                         if (!timeout) {
4817                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4818                                 return timeout;
4819                         }
4820                 } while (!x->done);
4821                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4822         }
4823         x->done--;
4824         return timeout;
4825 }
4826
4827 static long __sched
4828 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4829 {
4830         might_sleep();
4831
4832         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4833         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4834         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4835         return timeout;
4836 }
4837
4838 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4839 {
4840         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4841 }
4842 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4843
4844 unsigned long __sched
4845 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4846 {
4847         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4848 }
4849 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4850
4851 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4852 {
4853         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4854         if (t == -ERESTARTSYS)
4855                 return t;
4856         return 0;
4857 }
4858 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4859
4860 unsigned long __sched
4861 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4862                                           unsigned long timeout)
4863 {
4864         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4865 }
4866 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4867
4868 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4869 {
4870         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4871         if (t == -ERESTARTSYS)
4872                 return t;
4873         return 0;
4874 }
4875 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4876
4877 static long __sched
4878 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4879 {
4880         unsigned long flags;
4881         wait_queue_t wait;
4882
4883         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4884
4885         __set_current_state(state);
4886
4887         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4888         __add_wait_queue(q, &wait);
4889         spin_unlock(&q->lock);
4890         timeout = schedule_timeout(timeout);
4891         spin_lock_irq(&q->lock);
4892         __remove_wait_queue(q, &wait);
4893         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4894
4895         return timeout;
4896 }
4897
4898 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4899 {
4900         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4901 }
4902 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4903
4904 long __sched
4905 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4906 {
4907         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4908 }
4909 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4910
4911 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4912 {
4913         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4914 }
4915 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4916
4917 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4918 {
4919         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4920 }
4921 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4922
4923 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4924
4925 /*
4926  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4927  * @p: task
4928  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4929  *
4930  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4931  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4932  *
4933  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4934  */
4935 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4936 {
4937         unsigned long flags;
4938         int oldprio, on_rq, running;
4939         struct rq *rq;
4940         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4941
4942         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4943
4944         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4945         update_rq_clock(rq);
4946
4947         oldprio = p->prio;
4948         on_rq = p->se.on_rq;
4949         running = task_current(rq, p);
4950         if (on_rq)
4951                 dequeue_task(rq, p, 0);
4952         if (running)
4953                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4954
4955         if (rt_prio(prio))
4956                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4957         else
4958                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4959
4960         p->prio = prio;
4961
4962         if (running)
4963                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4964         if (on_rq) {
4965                 enqueue_task(rq, p, 0);
4966
4967                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4968         }
4969         task_rq_unlock(rq, &flags);
4970 }
4971
4972 #endif
4973
4974 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4975 {
4976         int old_prio, delta, on_rq;
4977         unsigned long flags;
4978         struct rq *rq;
4979
4980         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4981                 return;
4982         /*
4983          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4984          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4985          */
4986         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4987         update_rq_clock(rq);
4988         /*
4989          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4990          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4991          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4992          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4993          */
4994         if (task_has_rt_policy(p)) {
4995                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4996                 goto out_unlock;
4997         }
4998         on_rq = p->se.on_rq;
4999         if (on_rq)
5000                 dequeue_task(rq, p, 0);
5001
5002         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5003         set_load_weight(p);
5004         old_prio = p->prio;
5005         p->prio = effective_prio(p);
5006         delta = p->prio - old_prio;
5007
5008         if (on_rq) {
5009                 enqueue_task(rq, p, 0);
5010                 /*
5011                  * If the task increased its priority or is running and
5012                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5013                  */
5014                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5015                         resched_task(rq->curr);
5016         }
5017 out_unlock:
5018         task_rq_unlock(rq, &flags);
5019 }
5020 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5021
5022 /*
5023  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5024  * @p: task
5025  * @nice: nice value
5026  */
5027 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5028 {
5029         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5030         int nice_rlim = 20 - nice;
5031
5032         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5033                 capable(CAP_SYS_NICE));
5034 }
5035
5036 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5037
5038 /*
5039  * sys_nice - change the priority of the current process.
5040  * @increment: priority increment
5041  *
5042  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5043  * does similar things.
5044  */
5045 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5046 {
5047         long nice, retval;
5048
5049         /*
5050          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5051          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5052          * and we have a single winner.
5053          */
5054         if (increment < -40)
5055                 increment = -40;
5056         if (increment > 40)
5057                 increment = 40;
5058
5059         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5060         if (nice < -20)
5061                 nice = -20;
5062         if (nice > 19)
5063                 nice = 19;
5064
5065         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5066                 return -EPERM;
5067
5068         retval = security_task_setnice(current, nice);
5069         if (retval)
5070                 return retval;
5071
5072         set_user_nice(current, nice);
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 #endif
5077
5078 /**
5079  * task_prio - return the priority value of a given task.
5080  * @p: the task in question.
5081  *
5082  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5083  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5084  * around 0, value goes from -16 to +15.
5085  */
5086 int task_prio(const struct task_struct *p)
5087 {
5088         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5089 }
5090
5091 /**
5092  * task_nice - return the nice value of a given task.
5093  * @p: the task in question.
5094  */
5095 int task_nice(const struct task_struct *p)
5096 {
5097         return TASK_NICE(p);
5098 }
5099 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5100
5101 /**
5102  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5103  * @cpu: the processor in question.
5104  */
5105 int idle_cpu(int cpu)
5106 {
5107         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5108 }
5109
5110 /**
5111  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5112  * @cpu: the processor in question.
5113  */
5114 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5115 {
5116         return cpu_rq(cpu)->idle;
5117 }
5118
5119 /**
5120  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5121  * @pid: the pid in question.
5122  */
5123 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5124 {
5125         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5126 }
5127
5128 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5129 static void
5130 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5131 {
5132         BUG_ON(p->se.on_rq);
5133
5134         p->policy = policy;
5135         switch (p->policy) {
5136         case SCHED_NORMAL:
5137         case SCHED_BATCH:
5138         case SCHED_IDLE:
5139                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5140                 break;
5141         case SCHED_FIFO:
5142         case SCHED_RR:
5143                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5144                 break;
5145         }
5146
5147         p->rt_priority = prio;
5148         p->normal_prio = normal_prio(p);
5149         /* we are holding p->pi_lock already */
5150         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5151         set_load_weight(p);
5152 }
5153
5154 /**
5155  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5156  * @p: the task in question.
5157  * @policy: new policy.
5158  * @param: structure containing the new RT priority.
5159  *
5160  * NOTE that the task may be already dead.
5161  */
5162 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5163                        struct sched_param *param)
5164 {
5165         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5166         unsigned long flags;
5167         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5168         struct rq *rq;
5169
5170         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5171         BUG_ON(in_interrupt());
5172 recheck:
5173         /* double check policy once rq lock held */
5174         if (policy < 0)
5175                 policy = oldpolicy = p->policy;
5176         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5177                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5178                         policy != SCHED_IDLE)
5179                 return -EINVAL;
5180         /*
5181          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5182          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5183          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5184          */
5185         if (param->sched_priority < 0 ||
5186             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5187             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5188                 return -EINVAL;
5189         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5190                 return -EINVAL;
5191
5192         /*
5193          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5194          */
5195         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5196                 if (rt_policy(policy)) {
5197                         unsigned long rlim_rtprio;
5198
5199                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5200                                 return -ESRCH;
5201                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5202                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5203
5204                         /* can't set/change the rt policy */
5205                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5206                                 return -EPERM;
5207
5208                         /* can't increase priority */
5209                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5210                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5211                                 return -EPERM;
5212                 }
5213                 /*
5214                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5215                  * move out of SCHED_IDLE either:
5216                  */
5217                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5218                         return -EPERM;
5219
5220                 /* can't change other user's priorities */
5221                 if ((current->euid != p->euid) &&
5222                     (current->euid != p->uid))
5223                         return -EPERM;
5224         }
5225
5226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5227         /*
5228          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5229          * assigned.
5230          */
5231         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5232                 return -EPERM;
5233 #endif
5234
5235         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5236         if (retval)
5237                 return retval;
5238         /*
5239          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5240          * changing the priority of the task:
5241          */
5242         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5243         /*
5244          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5245          * runqueue lock must be held.
5246          */
5247         rq = __task_rq_lock(p);
5248         /* recheck policy now with rq lock held */
5249         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5250                 policy = oldpolicy = -1;
5251                 __task_rq_unlock(rq);
5252                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5253                 goto recheck;
5254         }
5255         update_rq_clock(rq);
5256         on_rq = p->se.on_rq;
5257         running = task_current(rq, p);
5258         if (on_rq)
5259                 deactivate_task(rq, p, 0);
5260         if (running)
5261                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5262
5263         oldprio = p->prio;
5264         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5265
5266         if (running)
5267                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5268         if (on_rq) {
5269                 activate_task(rq, p, 0);
5270
5271                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5272         }
5273         __task_rq_unlock(rq);
5274         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5275
5276         rt_mutex_adjust_pi(p);
5277
5278         return 0;
5279 }
5280 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5281
5282 static int
5283 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5284 {
5285         struct sched_param lparam;
5286         struct task_struct *p;
5287         int retval;
5288
5289         if (!param || pid < 0)
5290                 return -EINVAL;
5291         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5292                 return -EFAULT;
5293
5294         rcu_read_lock();
5295         retval = -ESRCH;
5296         p = find_process_by_pid(pid);
5297         if (p != NULL)
5298                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5299         rcu_read_unlock();
5300
5301         return retval;
5302 }
5303
5304 /**
5305  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5306  * @pid: the pid in question.
5307  * @policy: new policy.
5308  * @param: structure containing the new RT priority.
5309  */
5310 asmlinkage long
5311 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5312 {
5313         /* negative values for policy are not valid */
5314         if (policy < 0)
5315                 return -EINVAL;
5316
5317         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5318 }
5319
5320 /**
5321  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5322  * @pid: the pid in question.
5323  * @param: structure containing the new RT priority.
5324  */
5325 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5326 {
5327         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5328 }
5329
5330 /**
5331  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5332  * @pid: the pid in question.
5333  */
5334 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5335 {
5336         struct task_struct *p;
5337         int retval;
5338
5339         if (pid < 0)
5340                 return -EINVAL;
5341
5342         retval = -ESRCH;
5343         read_lock(&tasklist_lock);
5344         p = find_process_by_pid(pid);
5345         if (p) {
5346                 retval = security_task_getscheduler(p);
5347                 if (!retval)
5348                         retval = p->policy;
5349         }
5350         read_unlock(&tasklist_lock);
5351         return retval;
5352 }
5353
5354 /**
5355  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5356  * @pid: the pid in question.
5357  * @param: structure containing the RT priority.
5358  */
5359 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5360 {
5361         struct sched_param lp;
5362         struct task_struct *p;
5363         int retval;
5364
5365         if (!param || pid < 0)
5366                 return -EINVAL;
5367
5368         read_lock(&tasklist_lock);
5369         p = find_process_by_pid(pid);
5370         retval = -ESRCH;
5371         if (!p)
5372                 goto out_unlock;
5373
5374         retval = security_task_getscheduler(p);
5375         if (retval)
5376                 goto out_unlock;
5377
5378         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5379         read_unlock(&tasklist_lock);
5380
5381         /*
5382          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5383          */
5384         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5385
5386         return retval;
5387
5388 out_unlock:
5389         read_unlock(&tasklist_lock);
5390         return retval;
5391 }
5392
5393 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5394 {
5395         cpumask_t cpus_allowed;
5396         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5397         struct task_struct *p;
5398         int retval;
5399
5400         get_online_cpus();
5401         read_lock(&tasklist_lock);
5402
5403         p = find_process_by_pid(pid);
5404         if (!p) {
5405                 read_unlock(&tasklist_lock);
5406                 put_online_cpus();
5407                 return -ESRCH;
5408         }
5409
5410         /*
5411          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5412          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5413          * usage count and then drop tasklist_lock.
5414          */
5415         get_task_struct(p);
5416         read_unlock(&tasklist_lock);
5417
5418         retval = -EPERM;
5419         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5420                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5421                 goto out_unlock;
5422
5423         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5424         if (retval)
5425                 goto out_unlock;
5426
5427         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5428         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5429  again:
5430         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5431
5432         if (!retval) {
5433                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5434                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5435                         /*
5436                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5437                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5438                          * cpuset's cpus_allowed
5439                          */
5440                         new_mask = cpus_allowed;
5441                         goto again;
5442                 }
5443         }
5444 out_unlock:
5445         put_task_struct(p);
5446         put_online_cpus();
5447         return retval;
5448 }
5449
5450 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5451                              cpumask_t *new_mask)
5452 {
5453         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5454                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5455         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5456                 len = sizeof(cpumask_t);
5457         }
5458         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5459 }
5460
5461 /**
5462  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5463  * @pid: pid of the process
5464  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5465  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5466  */
5467 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5468                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5469 {
5470         cpumask_t new_mask;
5471         int retval;
5472
5473         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5474         if (retval)
5475                 return retval;
5476
5477         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5478 }
5479
5480 /*
5481  * Represents all cpu's present in the system
5482  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5483  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5484  * method, such as ACPI for e.g.
5485  */
5486
5487 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5488 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5489
5490 #ifndef CONFIG_SMP
5491 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5492 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5493
5494 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5495 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5496 #endif
5497
5498 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5499 {
5500         struct task_struct *p;
5501         int retval;
5502
5503         get_online_cpus();
5504         read_lock(&tasklist_lock);
5505
5506         retval = -ESRCH;
5507         p = find_process_by_pid(pid);
5508         if (!p)
5509                 goto out_unlock;
5510
5511         retval = security_task_getscheduler(p);
5512         if (retval)
5513                 goto out_unlock;
5514
5515         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5516
5517 out_unlock:
5518         read_unlock(&tasklist_lock);
5519         put_online_cpus();
5520
5521         return retval;
5522 }
5523
5524 /**
5525  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5526  * @pid: pid of the process
5527  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5528  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5529  */
5530 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5531                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5532 {
5533         int ret;
5534         cpumask_t mask;
5535
5536         if (len < sizeof(cpumask_t))
5537                 return -EINVAL;
5538
5539         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5540         if (ret < 0)
5541                 return ret;
5542
5543         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5544                 return -EFAULT;
5545
5546         return sizeof(cpumask_t);
5547 }
5548
5549 /**
5550  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5551  *
5552  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5553  * other threads running on this CPU then this function will return.
5554  */
5555 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5556 {
5557         struct rq *rq = this_rq_lock();
5558
5559         schedstat_inc(rq, yld_count);
5560         current->sched_class->yield_task(rq);
5561
5562         /*
5563          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5564          * no need to preempt or enable interrupts:
5565          */
5566         __release(rq->lock);
5567         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5568         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5569         preempt_enable_no_resched();
5570
5571         schedule();
5572
5573         return 0;
5574 }
5575
5576 static void __cond_resched(void)
5577 {
5578 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5579         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5580 #endif
5581         /*
5582          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5583          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5584          * cond_resched() call.
5585          */
5586         do {
5587                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5588                 schedule();
5589                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5590         } while (need_resched());
5591 }
5592
5593 int __sched _cond_resched(void)
5594 {
5595         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5596                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5597                 __cond_resched();
5598                 return 1;
5599         }
5600         return 0;
5601 }
5602 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5603
5604 /*
5605  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5606  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5607  *
5608  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5609  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5610  * spin_unlock(), once by hand).
5611  */
5612 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5613 {
5614         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5615         int ret = 0;
5616
5617         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5618                 spin_unlock(lock);
5619                 if (resched && need_resched())
5620                         __cond_resched();
5621                 else
5622                         cpu_relax();
5623                 ret = 1;
5624                 spin_lock(lock);
5625         }
5626         return ret;
5627 }
5628 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5629
5630 int __sched cond_resched_softirq(void)
5631 {
5632         BUG_ON(!in_softirq());
5633
5634         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5635                 local_bh_enable();
5636                 __cond_resched();
5637                 local_bh_disable();
5638                 return 1;
5639         }
5640         return 0;
5641 }
5642 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5643
5644 /**
5645  * yield - yield the current processor to other threads.
5646  *
5647  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5648  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5649  */
5650 void __sched yield(void)
5651 {
5652         set_current_state(TASK_RUNNING);
5653         sys_sched_yield();
5654 }
5655 EXPORT_SYMBOL(yield);
5656
5657 /*
5658  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5659  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5660  *
5661  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5662  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5663  */
5664 void __sched io_schedule(void)
5665 {
5666         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5667
5668         delayacct_blkio_start();
5669         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5670         schedule();
5671         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5672         delayacct_blkio_end();
5673 }
5674 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5675
5676 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5677 {
5678         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5679         long ret;
5680
5681         delayacct_blkio_start();
5682         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5683         ret = schedule_timeout(timeout);
5684         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5685         delayacct_blkio_end();
5686         return ret;
5687 }
5688
5689 /**
5690  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5691  * @policy: scheduling class.
5692  *
5693  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5694  * by a given scheduling class.
5695  */
5696 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5697 {
5698         int ret = -EINVAL;
5699
5700         switch (policy) {
5701         case SCHED_FIFO:
5702         case SCHED_RR:
5703                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5704                 break;
5705         case SCHED_NORMAL:
5706         case SCHED_BATCH:
5707         case SCHED_IDLE:
5708                 ret = 0;
5709                 break;
5710         }
5711         return ret;
5712 }
5713
5714 /**
5715  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5716  * @policy: scheduling class.
5717  *
5718  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5719  * by a given scheduling class.
5720  */
5721 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5722 {
5723         int ret = -EINVAL;
5724
5725         switch (policy) {
5726         case SCHED_FIFO:
5727         case SCHED_RR:
5728                 ret = 1;
5729                 break;
5730         case SCHED_NORMAL:
5731         case SCHED_BATCH:
5732         case SCHED_IDLE:
5733                 ret = 0;
5734         }
5735         return ret;
5736 }
5737
5738 /**
5739  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5740  * @pid: pid of the process.
5741  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5742  *
5743  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5744  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5745  */
5746 asmlinkage
5747 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5748 {
5749         struct task_struct *p;
5750         unsigned int time_slice;
5751         int retval;
5752         struct timespec t;
5753
5754         if (pid < 0)
5755                 return -EINVAL;
5756
5757         retval = -ESRCH;
5758         read_lock(&tasklist_lock);
5759         p = find_process_by_pid(pid);
5760         if (!p)
5761                 goto out_unlock;
5762
5763         retval = security_task_getscheduler(p);
5764         if (retval)
5765                 goto out_unlock;
5766
5767         /*
5768          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5769          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5770          */
5771         time_slice = 0;
5772         if (p->policy == SCHED_RR) {
5773                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5774         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5775                 struct sched_entity *se = &p->se;
5776                 unsigned long flags;
5777                 struct rq *rq;
5778
5779                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5780                 if (rq->cfs.load.weight)
5781                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5782                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5783         }
5784         read_unlock(&tasklist_lock);
5785         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5786         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5787         return retval;
5788
5789 out_unlock:
5790         read_unlock(&tasklist_lock);
5791         return retval;
5792 }
5793
5794 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5795
5796 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5797 {
5798         unsigned long free = 0;
5799         unsigned state;
5800
5801         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5802         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5803                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5804 #if BITS_PER_LONG == 32
5805         if (state == TASK_RUNNING)
5806                 printk(KERN_CONT " running  ");
5807         else
5808                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5809 #else
5810         if (state == TASK_RUNNING)
5811                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5812         else
5813                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5814 #endif
5815 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5816         {
5817                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5818                 while (!*n)
5819                         n++;
5820                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5821         }
5822 #endif
5823         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5824                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5825
5826         show_stack(p, NULL);
5827 }
5828
5829 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5830 {
5831         struct task_struct *g, *p;
5832
5833 #if BITS_PER_LONG == 32
5834         printk(KERN_INFO
5835                 "  task                PC stack   pid father\n");
5836 #else
5837         printk(KERN_INFO
5838                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5839 #endif
5840         read_lock(&tasklist_lock);
5841         do_each_thread(g, p) {
5842                 /*
5843                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5844                  * console might take alot of time:
5845                  */
5846                 touch_nmi_watchdog();
5847                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5848                         sched_show_task(p);
5849         } while_each_thread(g, p);
5850
5851         touch_all_softlockup_watchdogs();
5852
5853 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5854         sysrq_sched_debug_show();
5855 #endif
5856         read_unlock(&tasklist_lock);
5857         /*
5858          * Only show locks if all tasks are dumped:
5859          */
5860         if (state_filter == -1)
5861                 debug_show_all_locks();
5862 }
5863
5864 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5865 {
5866         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5867 }
5868
5869 /**
5870  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5871  * @idle: task in question
5872  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5873  *
5874  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5875  * flag, to make booting more robust.
5876  */
5877 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5878 {
5879         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5880         unsigned long flags;
5881
5882         __sched_fork(idle);
5883         idle->se.exec_start = sched_clock();
5884
5885         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5886         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5887         __set_task_cpu(idle, cpu);
5888
5889         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5890         rq->curr = rq->idle = idle;
5891 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5892         idle->oncpu = 1;
5893 #endif
5894         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5895
5896         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5897 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5898         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5899 #else
5900         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5901 #endif
5902         /*
5903          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5904          */
5905         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5906 }
5907
5908 /*
5909  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5910  * indicates which cpus entered this state. This is used
5911  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5912  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5913  * always be CPU_MASK_NONE.
5914  */
5915 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5916
5917 /*
5918  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5919  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5920  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5921  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5922  * number of CPUs.
5923  *
5924  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5925  */
5926 static inline void sched_init_granularity(void)
5927 {
5928         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5929         const unsigned long limit = 200000000;
5930
5931         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5932         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5933                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5934
5935         sysctl_sched_latency *= factor;
5936         if (sysctl_sched_latency > limit)
5937                 sysctl_sched_latency = limit;
5938
5939         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5940 }
5941
5942 #ifdef CONFIG_SMP
5943 /*
5944  * This is how migration works:
5945  *
5946  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5947  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5948  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5949  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5950  *    thread off the CPU)
5951  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5952  *    task is still in the wrong runqueue.
5953  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5954  *    it and puts it into the right queue.
5955  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5956  * 7) we wake up and the migration is done.
5957  */
5958
5959 /*
5960  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5961  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5962  * is removed from the allowed bitmask.
5963  *
5964  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5965  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5966  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5967  */
5968 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5969 {
5970         struct migration_req req;
5971         unsigned long flags;
5972         struct rq *rq;
5973         int ret = 0;
5974
5975         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5976         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5977                 ret = -EINVAL;
5978                 goto out;
5979         }
5980
5981         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5982                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5983         else {
5984                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5985                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5986         }
5987
5988         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5989         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5990                 goto out;
5991
5992         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5993                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5994                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5995                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5996                 wait_for_completion(&req.done);
5997                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5998                 return 0;
5999         }
6000 out:
6001         task_rq_unlock(rq, &flags);
6002
6003         return ret;
6004 }
6005 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6006
6007 /*
6008  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6009  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6010  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6011  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6012  *
6013  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6014  * as the task is no longer on this CPU.
6015  *
6016  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6017  */
6018 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6019 {
6020         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6021         int ret = 0, on_rq;
6022
6023         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6024                 return ret;
6025
6026         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6027         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6028
6029         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6030         /* Already moved. */
6031         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6032                 goto out;
6033         /* Affinity changed (again). */
6034         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6035                 goto out;
6036
6037         on_rq = p->se.on_rq;
6038         if (on_rq)
6039                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6040
6041         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6042         if (on_rq) {
6043                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6044                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6045         }
6046         ret = 1;
6047 out:
6048         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6049         return ret;
6050 }
6051
6052 /*
6053  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6054  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6055  * another runqueue.
6056  */
6057 static int migration_thread(void *data)
6058 {
6059         int cpu = (long)data;
6060         struct rq *rq;
6061
6062         rq = cpu_rq(cpu);
6063         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6064
6065         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6066         while (!kthread_should_stop()) {
6067                 struct migration_req *req;
6068                 struct list_head *head;
6069
6070                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6071
6072                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6073                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6074                         goto wait_to_die;
6075                 }
6076
6077                 if (rq->active_balance) {
6078                         active_load_balance(rq, cpu);
6079                         rq->active_balance = 0;
6080                 }
6081
6082                 head = &rq->migration_queue;
6083
6084                 if (list_empty(head)) {
6085                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6086                         schedule();
6087                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6088                         continue;
6089                 }
6090                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6091                 list_del_init(head->next);
6092
6093                 spin_unlock(&rq->lock);
6094                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6095                 local_irq_enable();
6096
6097                 complete(&req->done);
6098         }
6099         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6100         return 0;
6101
6102 wait_to_die:
6103         /* Wait for kthread_stop */
6104         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6105         while (!kthread_should_stop()) {
6106                 schedule();
6107                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6108         }
6109         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6110         return 0;
6111 }
6112
6113 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6114
6115 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6116 {
6117         int ret;
6118
6119         local_irq_disable();
6120         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6121         local_irq_enable();
6122         return ret;
6123 }
6124
6125 /*
6126  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6127  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6128  */
6129 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6130 {
6131         unsigned long flags;
6132         cpumask_t mask;
6133         struct rq *rq;
6134         int dest_cpu;
6135
6136         do {
6137                 /* On same node? */
6138                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6139                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6140                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6141
6142                 /* On any allowed CPU? */
6143                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6144                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6145
6146                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6147                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6148                         cpumask_t cpus_allowed;
6149
6150                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6151                         /*
6152                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6153                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6154                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6155                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6156                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6157                          */
6158                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6159                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6160                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6161                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6162
6163                         /*
6164                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6165                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6166                          * leave kernel.
6167                          */
6168                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6169                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6170                                        "longer affine to cpu%d\n",
6171                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6172                         }
6173                 }
6174         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6175 }
6176
6177 /*
6178  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6179  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6180  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6181  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6182  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6183  */
6184 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6185 {
6186         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6187         unsigned long flags;
6188
6189         local_irq_save(flags);
6190         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6191         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6192         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6193         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6194         local_irq_restore(flags);
6195 }
6196
6197 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6198 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6199 {
6200         struct task_struct *p, *t;
6201
6202         read_lock(&tasklist_lock);
6203
6204         do_each_thread(t, p) {
6205                 if (p == current)
6206                         continue;
6207
6208                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6209                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6210         } while_each_thread(t, p);
6211
6212         read_unlock(&tasklist_lock);
6213 }
6214
6215 /*
6216  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6217  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6218  * Used by CPU offline code.
6219  */
6220 void sched_idle_next(void)
6221 {
6222         int this_cpu = smp_processor_id();
6223         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6224         struct task_struct *p = rq->idle;
6225         unsigned long flags;
6226
6227         /* cpu has to be offline */
6228         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6229
6230         /*
6231          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6232          * and interrupts disabled on the current cpu.
6233          */
6234         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6235
6236         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6237
6238         update_rq_clock(rq);
6239         activate_task(rq, p, 0);
6240
6241         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6242 }
6243
6244 /*
6245  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6246  * offline.
6247  */
6248 void idle_task_exit(void)
6249 {
6250         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6251
6252         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6253
6254         if (mm != &init_mm)
6255                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6256         mmdrop(mm);
6257 }
6258
6259 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6260 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6261 {
6262         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6263
6264         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6265         BUG_ON(!p->exit_state);
6266
6267         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6268         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6269
6270         get_task_struct(p);
6271
6272         /*
6273          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6274          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6275          * fine.
6276          */
6277         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6278         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6279         spin_lock_irq(&rq->lock);
6280
6281         put_task_struct(p);
6282 }
6283
6284 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6285 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6286 {
6287         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6288         struct task_struct *next;
6289
6290         for ( ; ; ) {
6291                 if (!rq->nr_running)
6292                         break;
6293                 update_rq_clock(rq);
6294                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6295                 if (!next)
6296                         break;
6297                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6298
6299         }
6300 }
6301 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6302
6303 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6304
6305 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6306         {
6307                 .procname       = "sched_domain",
6308                 .mode           = 0555,
6309         },
6310         {0, },
6311 };
6312
6313 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6314         {
6315                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6316                 .procname       = "kernel",
6317                 .mode           = 0555,
6318                 .child          = sd_ctl_dir,
6319         },
6320         {0, },
6321 };
6322
6323 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6324 {
6325         struct ctl_table *entry =
6326                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6327
6328         return entry;
6329 }
6330
6331 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6332 {
6333         struct ctl_table *entry;
6334
6335         /*
6336          * In the intermediate directories, both the child directory and
6337          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6338          * will always be set. In the lowest directory the names are
6339          * static strings and all have proc handlers.
6340          */
6341         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6342                 if (entry->child)
6343                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6344                 if (entry->proc_handler == NULL)
6345                         kfree(entry->procname);
6346         }
6347
6348         kfree(*tablep);
6349         *tablep = NULL;
6350 }
6351
6352 static void
6353 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6354                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6355                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6356 {
6357         entry->procname = procname;
6358         entry->data = data;
6359         entry->maxlen = maxlen;
6360         entry->mode = mode;
6361         entry->proc_handler = proc_handler;
6362 }
6363
6364 static struct ctl_table *
6365 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6366 {
6367         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6368
6369         if (table == NULL)
6370                 return NULL;
6371
6372         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6373                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6374         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6375                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6376         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6377                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6378         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6379                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6380         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6381                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6382         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6383                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6384         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6385                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6386         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6388         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6389                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6390         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6391                 &sd->cache_nice_tries,
6392                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6393         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6394                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6395         /* &table[11] is terminator */
6396
6397         return table;
6398 }
6399
6400 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6401 {
6402         struct ctl_table *entry, *table;
6403         struct sched_domain *sd;
6404         int domain_num = 0, i;
6405         char buf[32];
6406
6407         for_each_domain(cpu, sd)
6408                 domain_num++;
6409         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6410         if (table == NULL)
6411                 return NULL;
6412
6413         i = 0;
6414         for_each_domain(cpu, sd) {
6415                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6416                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6417                 entry->mode = 0555;
6418                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6419                 entry++;
6420                 i++;
6421         }
6422         return table;
6423 }
6424
6425 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6426 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6427 {
6428         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6429         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6430         char buf[32];
6431
6432         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6433         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6434
6435         if (entry == NULL)
6436                 return;
6437
6438         for_each_online_cpu(i) {
6439                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6440                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6441                 entry->mode = 0555;
6442                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6443                 entry++;
6444         }
6445
6446         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6447         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6448 }
6449
6450 /* may be called multiple times per register */
6451 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6452 {
6453         if (sd_sysctl_header)
6454                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6455         sd_sysctl_header = NULL;
6456         if (sd_ctl_dir[0].child)
6457                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6458 }
6459 #else
6460 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6461 {
6462 }
6463 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6464 {
6465 }
6466 #endif
6467
6468 /*
6469  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6470  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6471  */
6472 static int __cpuinit
6473 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6474 {
6475         struct task_struct *p;
6476         int cpu = (long)hcpu;
6477         unsigned long flags;
6478         struct rq *rq;
6479
6480         switch (action) {
6481
6482         case CPU_UP_PREPARE:
6483         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6484                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6485                 if (IS_ERR(p))
6486                         return NOTIFY_BAD;
6487                 kthread_bind(p, cpu);
6488                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6489                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6490                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6491                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6492                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6493                 break;
6494
6495         case CPU_ONLINE:
6496         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6497                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6498                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6499
6500                 /* Update our root-domain */
6501                 rq = cpu_rq(cpu);
6502                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6503                 if (rq->rd) {
6504                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6505                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6506                 }
6507                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6508                 break;
6509
6510 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6511         case CPU_UP_CANCELED:
6512         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6513                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6514                         break;
6515                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6516                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6517                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6518                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6519                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6520                 break;
6521
6522         case CPU_DEAD:
6523         case CPU_DEAD_FROZEN:
6524                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6525                 migrate_live_tasks(cpu);
6526                 rq = cpu_rq(cpu);
6527                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6528                 rq->migration_thread = NULL;
6529                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6530                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6531                 update_rq_clock(rq);
6532                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6533                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6534                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6535                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6536                 migrate_dead_tasks(cpu);
6537                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6538                 cpuset_unlock();
6539                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6540                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6541
6542                 /*
6543                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6544                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6545                  * the requestors.
6546                  */
6547                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6548                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6549                         struct migration_req *req;
6550
6551                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6552                                          struct migration_req, list);
6553                         list_del_init(&req->list);
6554                         complete(&req->done);
6555                 }
6556                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6557                 break;
6558
6559         case CPU_DYING:
6560         case CPU_DYING_FROZEN:
6561                 /* Update our root-domain */
6562                 rq = cpu_rq(cpu);
6563                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6564                 if (rq->rd) {
6565                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6566                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6567                 }
6568                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6569                 break;
6570 #endif
6571         }
6572         return NOTIFY_OK;
6573 }
6574
6575 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6576  * happens before everything else.
6577  */
6578 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6579         .notifier_call = migration_call,
6580         .priority = 10
6581 };
6582
6583 void __init migration_init(void)
6584 {
6585         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6586         int err;
6587
6588         /* Start one for the boot CPU: */
6589         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6590         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6591         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6592         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6593 }
6594 #endif
6595
6596 #ifdef CONFIG_SMP
6597
6598 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6599
6600 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6601                                   cpumask_t *groupmask)
6602 {
6603         struct sched_group *group = sd->groups;
6604         char str[256];
6605
6606         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6607         cpus_clear(*groupmask);
6608
6609         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6610
6611         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6612                 printk("does not load-balance\n");
6613                 if (sd->parent)
6614                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6615                                         " has parent");
6616                 return -1;
6617         }
6618
6619         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6620
6621         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6622                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6623                                 "CPU%d\n", cpu);
6624         }
6625         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6626                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6627                                 " CPU%d\n", cpu);
6628         }
6629
6630         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6631         do {
6632                 if (!group) {
6633                         printk("\n");
6634                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6635                         break;
6636                 }
6637
6638                 if (!group->__cpu_power) {
6639                         printk(KERN_CONT "\n");
6640                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6641                                         "set\n");
6642                         break;
6643                 }
6644
6645                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6646                         printk(KERN_CONT "\n");
6647                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6648                         break;
6649                 }
6650
6651                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6652                         printk(KERN_CONT "\n");
6653                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6654                         break;
6655                 }
6656
6657                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6658
6659                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6660                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6661
6662                 group = group->next;
6663         } while (group != sd->groups);
6664         printk(KERN_CONT "\n");
6665
6666         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6667                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6668
6669         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6670                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6671                         "of domain->span\n");
6672         return 0;
6673 }
6674
6675 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6676 {
6677         cpumask_t *groupmask;
6678         int level = 0;
6679
6680         if (!sd) {
6681                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6682                 return;
6683         }
6684
6685         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6686
6687         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6688         if (!groupmask) {
6689                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6690                 return;
6691         }
6692
6693         for (;;) {
6694                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6695                         break;
6696                 level++;
6697                 sd = sd->parent;
6698                 if (!sd)
6699                         break;
6700         }
6701         kfree(groupmask);
6702 }
6703 #else
6704 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6705 #endif
6706
6707 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6708 {
6709         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6710                 return 1;
6711
6712         /* Following flags need at least 2 groups */
6713         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6714                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6715                          SD_BALANCE_FORK |
6716                          SD_BALANCE_EXEC |
6717                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6718                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6719                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6720                         return 0;
6721         }
6722
6723         /* Following flags don't use groups */
6724         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6725                          SD_WAKE_AFFINE |
6726                          SD_WAKE_BALANCE))
6727                 return 0;
6728
6729         return 1;
6730 }
6731
6732 static int
6733 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6734 {
6735         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6736
6737         if (sd_degenerate(parent))
6738                 return 1;
6739
6740         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6741                 return 0;
6742
6743         /* Does parent contain flags not in child? */
6744         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6745         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6746                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6747         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6748         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6749                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6750                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6751                                 SD_BALANCE_FORK |
6752                                 SD_BALANCE_EXEC |
6753                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6754                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6755         }
6756         if (~cflags & pflags)
6757                 return 0;
6758
6759         return 1;
6760 }
6761
6762 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6763 {
6764         unsigned long flags;
6765         const struct sched_class *class;
6766
6767         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6768
6769         if (rq->rd) {
6770                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6771
6772                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6773                         if (class->leave_domain)
6774                                 class->leave_domain(rq);
6775                 }
6776
6777                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6778                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6779
6780                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6781                         kfree(old_rd);
6782         }
6783
6784         atomic_inc(&rd->refcount);
6785         rq->rd = rd;
6786
6787         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6788         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6789                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6790
6791         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6792                 if (class->join_domain)
6793                         class->join_domain(rq);
6794         }
6795
6796         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6797 }
6798
6799 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6800 {
6801         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6802
6803         cpus_clear(rd->span);
6804         cpus_clear(rd->online);
6805 }
6806
6807 static void init_defrootdomain(void)
6808 {
6809         init_rootdomain(&def_root_domain);
6810         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6811 }
6812
6813 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6814 {
6815         struct root_domain *rd;
6816
6817         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6818         if (!rd)
6819                 return NULL;
6820
6821         init_rootdomain(rd);
6822
6823         return rd;
6824 }
6825
6826 /*
6827  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6828  * hold the hotplug lock.
6829  */
6830 static void
6831 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6832 {
6833         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6834         struct sched_domain *tmp;
6835
6836         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6837         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6838                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6839                 if (!parent)
6840                         break;
6841                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6842                         tmp->parent = parent->parent;
6843                         if (parent->parent)
6844                                 parent->parent->child