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